E-选择素是细胞粘附分子选择素家族中的一员,在肿瘤附近血管内皮细胞高表达,与肿瘤的发生、增殖、转移息息相关,是极具肿瘤治疗潜力的靶向蛋白。本课题利用广谱小分子药物鬼臼毒素与E-选择素肽配体偶联,构建设计“配体-连接桥-抗肿瘤药物”组成的E-选择素靶向的小分子多肽偶联药物（PEG-Pep-PODO）,并深入研究了偶联物PEG-Pep-PODO的靶向作用、抗肿瘤作用以及鬼臼毒素偶联到E-选择素靶向系统中后对其毒副作用的改善效果等内容,以期突破现有抗肿瘤药物的局限性,开发出具有抗肿瘤活性以及靶向性双重效应的新型抗肿瘤药物。首先,利用固相合成技术制备E-选择素的配体八肽（NH2-CIELLQAR-COOH）,将其与鬼臼毒素（PODO）及聚乙二醇（PEG）经过6步反应,聚合得到新颖的偶联药物PEG-Pep-PODO,纯度98.05%。化学表征显示PEG-Pep-PODO所形成的纳米粒子粒径为108.70±0.26 nm、Zeta电位为-6.41±0.47 m V、PDI值为0.295。经高效液相色谱对不同条件下PEG-Pep-PODO所形成的纳米粒子中鬼臼毒素的体外释放情况进行检测,在p H=7.4的PBS水溶液中,72 h鬼臼毒素的释放率为67.90%,而在含终浓度4 m M的GSH的PBS水溶液中鬼臼毒素的释放率在48 h即达到100%,也证实了PEG-Pep-PODO在体外模拟肿瘤微环境条件下的高释放率及在生理条件下的相对稳定性。其次,本文在体外细胞水平上通过MTT法分析目标化合物PEG-Pep-PODO对肿瘤细胞及正常内皮细胞的体外细胞毒作用,并从细胞凋亡和细胞周期两方面分析PEG-Pep-PODO的细胞损伤机理。利用E-选择素介导的细胞粘附模型探讨PEG-Pep-PODO的体外靶向作用,并进一步对PEG-Pep-PODO体外抑制肿瘤细胞转移及血管形成的潜在能力分析探讨。实验结果表明,与鬼臼毒素单体相比,PEG-Pep-PODO在体外可显著抑制肿瘤细胞的增殖,除大细胞肺癌H460细胞株外,对其他肿瘤细胞株均可发挥显著的细胞毒作用。并且,PEG-Pep-PODO对正常内皮细胞HUVEC的细胞毒性显著降低,作用48 h的细胞存活率高达90.76%,而同浓度下鬼臼毒素单体组细胞存活率仅为21.02%。同时,PEG-Pep-PODO在体外细胞水平可显著抑制细胞粘附及MCF-7肿瘤细胞的体外转移,转移抑制率达78.53%。最后,本文在体内动物水平建立异种移植肿瘤模型评估PEG-Pep-PODO的体内药效学作用,利用小动物活体成像技术探讨化合物的体内分布聚集,综合评价PEG-Pep-PODO体内的抗肿瘤作用和靶向作用,并应用ICR（Institute of Cancer Research）小鼠分析PEG-Pep-PODO的体内药代动力学规律,明确PEG-Pep-PODO在小鼠体内的代谢情况。结果显示,10 mg/kg的PEG-Pep-PODO的肿瘤抑制率达到76.97%,且在发挥肿瘤抑制作用的同时可有效维持小鼠的体重,体内安全性较好。药代动力学结果显示,相较于PODO单体来说,PEG-Pep-PODO在小鼠体内分布更快、消除更慢、循环更稳定。在1.40e~8—7.57e~8荧光刻度范围内,荧光物质吲哚菁绿ICG偶联的PEG-Pep-ICG展现出优越的肿瘤靶向和聚集作用,进一步直观的说明了E-选择素多肽配体的体内靶向性。综上,PEG-Pep-PODO由于其结构上的两亲性使其可在水性环境中形成较均一的纳米粒子,体外细胞水平对多株肿瘤细胞展现出与PODO相似的细胞毒作用,但对正常内皮细胞的毒性相较于鬼臼毒素显著降低,具有一定的“减毒”作用。同时,PEG-Pep-PODO在细胞水平具有显著的E-选择素靶向性,可有效抑制E-选择素介导的细胞粘附。PEG-Pep-PODO这种优越的抗肿瘤作用和靶向作用在荷瘤小鼠的体内水平进一步得到了验证,肿瘤抑制率高达76.97%,体内安全性、药代动力学特性及肿瘤血管靶向性明显优于鬼臼毒素单体。本论文对PEG-Pep-PODO在体外、体内水平,生物、化学角度进行的较全面的评价,证实了PEG-Pep-PODO在靶向E-选择素抗肿瘤药物方面的潜力。