一、背景纳米技术的快速发展给包括现代医学在内的多个领域带来了革命性的进展。由于纳米材料具有极小的体积和易于合成处理等优点,在医学基础研究和临床实践中具有很多有别于传统材料的独一无二的特性,特别是在药物运载和控制释放方面具有独特的优势。纳米材料可以运载药物、基因或影像制剂,特征性的结合到受损组织或肿瘤细胞,实现精确的诊断和治疗目的。从最初的被动浓聚到主动靶向载体,再到后来的多阶段运载控释体系,越来越多基于纳米载体的药物和影像制剂进入到基础和临床研究。由于极高的发病率和相关动物肿瘤模型的成熟,前列腺癌的早期诊断和靶向治疗一直是纳米医学研究的热点领域。装配有靶向配体的纳米粒子可以特异性的结合到肿瘤细胞,并通过受体介导的内吞作用被细胞摄取,从而达到杀灭肿瘤细胞,减少副作用的目的。目前很多研究中使用的配体是基于已知抗原而设计的抗体,而已知肿瘤抗原的数量很少,一定程度上限制了靶向配体纳米载体的发展。核酸适体是一段单链RNA或DNA寡核苷酸,因为其较低的免疫原性、极小的体积和易于合成处理等优点而成为近年来迅速发展的一类靶向配体。二、目的1、提取鉴定前列腺癌细胞特异性的靶向核酸适体,评估其在体外及体内的作用；2、筛选与靶向核酸适体特异性结合的前列腺癌细胞膜蛋白；3、合成靶向核酸适体介导的纳米载药体系,并评估其对SCID小鼠前列腺癌模型的治疗效果。三、方法细胞内吞筛选核酸适体：将普通前列腺上皮细胞与2-OMe修饰的RNA文库孵育,洗涤并收集未与其结合的RNA(负筛选),随后将收集的RNA与前列腺癌细胞(PC3、LNCaP)孵育,收集与前列腺癌细胞结合的RNA(正筛选),进行rtPCR扩增。rtPCR扩增的产物进行转录修饰为2-OMe-RNA文库,进行下一轮的筛选及扩增。共进行12轮筛选扩增,收集最后一轮的产物分析鉴定,得到能特异性结合到前列腺癌细胞的核酸适体。分离前列腺癌细胞膜蛋白,与生物素修饰的核酸适体共同孵育,用链霉素亲和磁珠收集能与核酸适体结合的膜蛋白,以SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳及银染法分离出该膜蛋白,进行质谱分析。单乳液法制备装载多西紫杉醇(Dtxl)的核酸适体靶向纳米粒子PLGA-PEG-Apt-Dtxl,检测分析该纳米载药体系的药物负载量、载药效率及药物释放曲线。将PC3细胞种植到SCID小鼠皮下建立前列腺癌模型,评估核酸适体靶向纳米载药体系对前列腺癌的治疗效果。四、结果细胞内吞筛选法得到三种核酸适体：XE02和XE09可特异性结合到PC3细胞,XE06可与LNCaP细胞特异性结合。分析得出相应核酸适体的结构和序列。XE02被进一步剪切修饰为XE02mini,其结构更小(32 bp)并保持了靶向特征。分离提取出与核酸适体XE02 mini特异性结合的前列腺癌细胞膜蛋白,其大小约75 kD,具体结构与特征仍需进一步鉴定。合成的核酸适体靶向纳米载药颗粒大小约180 nm,表面zeta电荷约-20 mV。PLGA-PEG纳米粒子对Dtxl的负载量为14.76%,其载药效率为73.8%。体外和体内试验证实XE02 mini介导的靶向纳米粒子能特异性性的结合到PC3细胞,与同等剂量的单纯Dtxl或无核酸适体介导的非靶向纳米粒子相比,其对SCID小鼠前列腺癌模型的治疗效果更好。五、结论1、细胞内吞筛选法可在未知靶分子的情况下筛选出特异性结合到前列腺癌细胞的核酸适体,并可以广泛应用到其他肿瘤核酸适体的筛选。2、核酸适体XE02 mini介导的靶向纳米载药体系(PLGA-PEG-Apt-Dtxl)可以特异性结合到前列腺癌细胞,并在雄性SCID小鼠前列腺癌模型的体内治疗中表现出较好的治疗效果。3、一组前列腺癌PC3细胞特有的可以与XE02 mini结合的受体蛋白被分离提取出来,进一步对该受体蛋白结构及特征的分析可能发现新的激素非依赖性前列腺癌的肿瘤标记物。