研究背景:结肠癌(Colorectal carcinoma,CRC)是高发癌症之一,临床治疗手段以化疗为主,但大部分化疗药物存在体内分布广、水溶性差以及易产生耐药性等缺点,所以亟需一种新型治疗方案以弥补化疗药物的缺陷。研究表明,化药与基因联用,可提高肿瘤细胞对化药的敏感性,同时逆转化药产生的多药耐药现象。近年来,通过纳米递送系统将化疗药物与基因药物联用,已成为结肠癌治疗的新策略。将药物包裹在纳米粒中,不仅可以降低化疗药物的毒副作用,并且由于EPR效果和药物的循环时间的延长,进一步增加了在肿瘤中药物的靶向富集,提高治疗效果。本课题选择多激酶抑制剂索拉非尼(Sorafenib,SORA)和携带色素上皮衍生因子(Pigment Epithelium-Derived Factor,PEDF)基因片段的质粒作为治疗药物,基于SORA与PEDF基因的理化与生物学性质,最终选定两亲性共聚物PEG-PLGA作为载体材料,建立共载药纳米系统并进行了一系列的体内体外抗肿瘤活性评价。目的:制备能同时搭载亲脂性小分子化药SORA和亲水性大分子基因药物的PEG-PLGA纳米粒,实现化药与基因药物同时递送,提高药物的有效作用时间,降低化药的毒副作用。方法:1.采用复乳法(W/O/W)构建具有核壳结构的PEG-PLGA纳米粒,通过动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)确定了纳米粒的表观性质,UV法和荧光分光光度法测定药物的载药量,进行体外溶出试验以确定药物的释放特性,通过体外溶血试验验证纳米粒的血液相容性;2.采用MTT试验初步验证载体的安全性及载药纳米粒体外抗结肠癌肿瘤活性;采用香豆素6标记纳米粒,流式计数和共聚焦显微镜检测纳米粒的体外摄取行为,包括内吞途径以及溶酶体逃逸功能;3.对bal b/c小鼠静脉注射进行体内急性毒性试验以评价纳米制剂的安全性;DiR标记纳米粒进行纳米粒体内靶向作用的评价;通过腋下注射CT26细胞建立荷瘤鼠模型,评价纳米粒的体内抗结肠癌肿瘤活性。结果:1.共载药纳米粒的粒径为253.3±5.60nm,PDI为0.24±0.05,Zeta电位为-19.87±2.56mV,SORA的包封率与载药量分别为63.65%和8.78%,PEDF基因的包封率、载药量分别为93.11%和0.92%,外表呈表面光滑的球形;SORA在不同介质中的体外释放率分别为:81.31%、79.78%、80.36%(pH=5.0、6.8、7.4),PEDF基因在不同介质中的释放率为:96.15%、48.92%、31.06%(pH=5.0、6.8、7.4);纳米制剂的体外溶血率均小于5%,说明其具有良好的血液相容性。2.细胞毒性试验中,载体材料组细胞的存活率大于80%,说明其安全性,共载药纳米粒具有优于单载纳米粒的细胞毒性;纳米粒体外摄取试验结果表明纳米粒通过主动运输进入细胞,内吞抑制试验结果表明,非律平和氯丙嗪都可以抑制细胞对纳米粒的摄入,溶酶体逃逸试验结果表明纳米粒在1h后即能从溶酶体中成功逃逸。3.体内急性毒性试验中,游离SORA的LD50为965.44mg/kg,单载SORA纳米粒的LD50为1009.91mg/kg,共载药纳米粒的LD50为1002.97mg/kg;纳米粒的体内靶向作用试验中,肿瘤组织以及各器官的荧光能量统计结果表明纳米粒比游离药物在肿瘤部位的积累量更多,且滞留时间更长;体内抗肿瘤活性的评价中,共载药纳米粒组的小鼠肿瘤体积增长曲线以及肿瘤体积增长率均小于单载药纳米粒及游离索拉非尼组。结论:本研究成功构建了共载SORA与PEDF基因的PEG-PLGA纳米粒,实现了亲水性药物与亲脂性药物的同时递送;体外试验证明载体材料的安全性以及载药纳米粒能通过抑制肿瘤和HUVECs细胞增殖起到抗肿瘤的作用;体内试验表明纳米制剂具有一定的靶向功能及延缓药物代谢的作用,可以达到降低化疗药物的急性毒性,体内抗肿瘤活性试验表明共载药纳米粒的抗肿瘤作用优于单载药纳米粒及游离药物组。