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背景:脑胶质瘤是一种常见的原发性颅内肿瘤,具有高致死率,高复发率和低治愈率等特点。传统手术辅助放化疗等治疗手段效果不佳,迫切需要寻求一种新型的脑胶质瘤治疗手段。TRAIL(TNF-related apoptosis-inducing ligand)是肿瘤坏死因子超家族的一员,可以特异性的结合肿瘤细胞表面的DR4/5受体,从而诱导肿瘤细胞凋亡,而不损伤正常细胞,在基因治疗治疗胶质瘤有广阔前景。相比较传统质粒和病毒载体,体外合成的mRNA具有低免疫原性,不会整合至基因组中,转染效率高等有点,但是体外合成的mRNA具有易降解和不具有靶向性的缺点,本研究探讨是否可以通过颅内注射的方法将体外合成的TRAIL mRNA治疗人脑胶质瘤。目的:探讨不同转染试剂包裹体外合成的mRNA,提供其半衰期,并靶向注射到小鼠颅内,观察对胶质瘤治疗效果,为临床治疗人脑胶质瘤提供新的思路。方法:(1)为探讨颅内注射mRNA的可行性,利用体外合成的Luciferase mRNA注射至C57小鼠右侧尾状核内,通过小动物活体成像仪检测荧光表达强度。同时比较了Trans IT-mRNA和in vivo-jet PEI两种mRNA转染试剂在体内的转染效率和表达时间。(2)为检测Trans IT-mRNA转染试剂应用于体内的安全性,通过对小鼠行为学检测和实验室检查来评估。(3)为探讨TRAIL mRNA在体外对人脑胶质瘤的凋亡作用,首先人工体外合成TRAIL mRNA,转染至293T细胞,通过Western Blot的方法检测合成TRAIL mRNA成功。又将TRAIL mRNA转染至人脑胶质瘤细胞系DBTRG-Luc中,利用Western Blot、RTCA实时细胞分析仪和流式细胞仪检测细胞凋亡。(4)为探讨颅内注射体外合成TRAIL mRNA对胶质瘤的杀伤作用。利用DBTRG-Luc人脑胶质瘤细胞于裸鼠右侧尾状核建立胶质瘤模型,通过体外合成的TRAIL mRNA预处理和直接注射体外合成TRAIL mRNA两种方法比较体外合成的TRAIL mRNA靶向治疗效果。通过小动物活体成像仪,以颅内荧光表达强度代表肿瘤大小,同时利用颅脑核磁共振成像及免疫组织化学染色检测Ki67的表达以评估治疗效果。结果:(1)体外合成Luciferase mRNA,转染至293T细胞通过小动物活体成像仪检测12 h、24 h和48 h的荧光强度,24 h荧光表达最强,后依次减弱,48 h未检测到明显荧光表达。通过Trans IT-mRNA和in vivo-jet PEI不同的转染试剂颅内注射后,利用小动物活体成像仪检测Luciferase mRNA在颅内12 h、24 h、36 h、48 h、60 h和72 h的表达情况。含有Luciferase mRNA的Trans IT-mRNA转染试剂混合物在12 h的荧光表达最强,后依次减弱,最长72 h可检测到颅内荧光表达。in vivo-jet PEI试剂混合物颅内注射后,氮磷比为6(N/P=6)荧光强度弱于氮磷比为8(N/P=8),检测到荧光表达12 h最强,后依次减弱,最长48 h可检测到颅内荧光表达。(2)通过行为学实验Y迷宫、矿场实验以及血常规、生化实验室检查,Trans IT-mRNA试剂与对照组相比,结果未见明显差异。(3)TRAIL mRNA于体外成功合成并且通过Western Blot分析在人脑胶质瘤细胞株DBTRG-Luc中稳定表达。TRAIL mRNA转染24 h后,通过Western Blot分析TRAIL、Cleaved Caspase 3、Bax与对照组相比明显上调,Bcl-2明显下调。RTCA实时细胞分析仪分析细胞数量与对照组相比明显减少。流式细胞术检测DR4/5受体表达水平明显上调,流式凋亡检测与对照组相比,细胞凋亡明显增加。(4)通过小动物活体成像仪检测荧光表达情况,DBTRG-Luc经过TRAIL mRNA预处理6 h,细胞荧光强度与对照组相比未见明显差异,且接受颅内TRAIL mRNA注射的小鼠荧光强度明显弱于对照组。颅脑核磁共振的结果提示,颅内注射TRAIL mRNA的小鼠肿瘤明显小于对照组。免疫组织化学染色检测Ki67表达,颅内注射TRAIL mRNA的小鼠表达低于对照组。结论:(1)两种转染试剂介导的颅内注射mRNA均可于颅内稳定表达。Trans IT-mRNA组半衰期更久,in vivo-jet PEI单次注射mRNA需要的量更少且于N/P=8表达更强,转染1μg Luciferase mRNA使用Trans IT-mRNA试剂的效率更高。(2)Trans IT-mRNA试剂在体内的安全性尚可,可于体内使用。(3)TRAIL mRNA转染至DBTRG-Luc细胞稳定表达正确TRAIL蛋白,且对人脑胶质瘤细胞有明显的促凋亡作用。(4)TRAIL mRNA通过颅内注射的方法对人脑胶质瘤细胞有明显的杀伤作用并且颅内注射转染方法优于预处理的方法。