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siRNA作为近年来兴起的一种核酸类药物,虽然给肿瘤治疗带来了新的机遇,但是临床siRNA药物的开发还面临着巨大的挑战。通过对肿瘤进行分类诊断,目前已经找到了大量的分子靶点,如何从众多的肿瘤相关基因中筛选出合适的靶点进行干预,以及如何设计出良好的siRNA递送载体用于克服多重给药障碍成为了目前研究的热点。本课题根据肿瘤细胞和正常细胞基因功能的差异,通过合成新型的聚合物对现有纳米载体进行优化,实现高效递送siRNA到肿瘤细胞进行肿瘤治疗,研究内容主要分为以下两个部分:1.我们根据对肿瘤低糖环境下神经胶质瘤细胞代谢功能基因的分析,找到了神经胶质瘤细胞特异性高表达的葡萄糖转运体3(GLUT3)。随后我们筛选了高效靶向GLUT3的siRNA,并用聚乙二醇-聚乳酸嵌段聚合物(PEG-b-PLA),辅以阳离子脂质(BHEM-Chol),通过双乳化法制备了包载GLUT3siRNA的纳米颗粒。在细胞实验中,我们验证了该纳米颗粒将siRNA递送到神经胶质瘤细胞和神经胶质瘤干细胞的能力,并检测了 GLUT3基因沉默对神经胶质瘤细胞葡萄糖摄取、乳酸产生等代谢指标的抑制效果,最后通过肿瘤治疗实验证明该siRNA递送载体可以通过代谢抑制下调神经胶质瘤干细胞的比例,实现对肿瘤生长的抑制。2.针对阳离子脂质辅助的PEG-b-PLA纳米颗粒在肿瘤细胞摄取和胞内siRNA释放上的不足,我们合成了肿瘤酸敏感化学键(Dlinkm)桥联的PEG-Dlinkm-PLGA,这种聚合物只在PEG和PLGA中间改变了桥联化学键,对整个聚合物的改变很小,因此同FDA批准的PEG-PLGA 一样,具有很好的生物相容性和安全性。通过PEG-Dlinkm-PLGA制备的新型纳米颗粒,可以在保留原纳米颗粒血液长循环和肿瘤富集能力的前提下,通过Dlinkm化学键实现肿瘤部位酸响应PEG脱壳,增加肿瘤细胞对纳米颗粒的摄取,并通过PLGA替代PLA,加快胞内siRNA释放,从而在整体上提高载药纳米颗粒对靶基因的沉默效果和肿瘤治疗效果。我们分别在细胞水平和动物水平验证了该纳米颗粒酸响应PEG脱壳的能力,并证明该体系在肿瘤细胞内能够更快地释放出包载的siRNA。最后在MDA-MB-231乳腺癌原位小鼠模型中,证明该体系能够以更低的siRNA给药剂量实现更好的治疗效果。