阿霉素是目前临床抗肿瘤治疗中广泛应用的化疗药物之一。然而,由于缺少肿瘤靶向性,阿霉素会对正常组织产生严重毒副作用。此外,阿霉素能诱导肿瘤细胞产生耐药性,进而限制其临床应用。大分子药物输送系统为解决阿霉素的上述缺陷提供了新途径。脂质体阿霉素Doxil(?)是第一个上市的脂质体抗肿瘤药物。尽管Doxil展现出部分毒副作用降低等优势,但仍存在载药量低、临床疗效改善不明显、能诱导新的毒副作用、对耐药肿瘤疗效不明确等问题,有待做进一步的深入研究。本论文主要对阿霉素原药、PEG修饰的脂质体阿霉素里葆多(亦被称作国产Doxil(?))在敏感及耐药乳腺癌中的体内外抗肿瘤特性及内在机制进行研究、比较,并初步探索了肿瘤相关巨噬细胞(TAM)对两种剂型阿霉素体外杀伤肿瘤细胞能力的影响,为深入理解阿霉素、里葆多对敏感及耐药肿瘤作用的特点提供重要实验依据。其次,论文也对课题组近期合成的自组装阿霉素前体药物PEGx-DOX在敏感及耐药乳腺癌中的体外作用及内在机制进行了初步研究,以期结合阿霉素与里葆多的比较性研究结果,为进一步优化、制备新型阿霉素纳米载药体系奠定基础。本论文主要采用课题组及合作专家已获发明专利的人乳腺癌敏感系BCap37(不表达P-gp)及其耐药系Bats-72(低表达P-gp)、Bads-200(高表达P-gp)为研究模型(第二-四章),结合经典的MCF-7(不表达P-gp)、MCF-7/ADR(高表达P-gp)细胞对(第五章)。论文研究发现,阿霉素对耐药肿瘤系的体外杀伤作用低于对应敏感肿瘤系,而里葆多体外杀伤敏感及耐药肿瘤系的作用均低于阿霉素,这可能与里葆多通过内吞作用进入细胞、所携载的阿霉素释放速率较慢有关。当肿瘤细胞通过筛选建立克隆球(类肿瘤干细胞球)后,其对阿霉素及里葆多的敏感性均进一步降低。荷瘤裸鼠的抑瘤实验表明,阿霉素体内抗癌活性随接种肿瘤P-gp表达水平的升高而降低,而里葆多在BCap37、Bats-72、Bads-200模型中均表现出远优于阿霉素的抑瘤效果,提示里葆多体内治疗敏感及耐药肿瘤存在优势,这可能与其改善药物体内分布、增加肿瘤靶向性及绕过P-gp药物外排等机制有关。通过检测阿霉素、里葆多处理后肿瘤细胞内ATP水平,我们发现:给药5h时,BCap37细胞内ATP水平变化不明显,而Bats-72、Bads-200细胞内ATP水平明显升高,与Control组均存在统计学差异,尤其是Bads-200细胞,这可能与两株耐药细胞表达P-gp,而加药后P-gp外排药物需消耗能量相关。对阿霉素、里葆多处理后肿瘤细胞内ROS含量进行检测,我们发现:阿霉素诱导ROS升高的倍数值与肿瘤耐药性逐步增强的趋势相一致,且存在显著性差异;里葆多处理后,三个细胞系ROS升高倍数值并无显著差异。该数据提示里葆多能有效绕开P-gp介导的肿瘤耐药性。通过检测阿霉素、里葆多处理后肿瘤细胞内的线粒体膜电位(MMP),我们发现:两种药物处理均诱导MMP降低,降低程度BCap37>Bats-72>Bads-200,与细胞系对药物的体外敏感性相一致。此外,我们建立了体外诱导、获取TAM的模型,并通过形态学观察、CD68表达情况表征TAM,初步发现TAM共培养能明显升高Bads-200细胞内P-gp蛋白水平,并进一步降低阿霉素、里葆多对该耐药系的体外杀伤活性。最后,本论文合成了以不同分子量(MW:550,2K)PEG链为载体,通过酸敏感腙键键合阿霉素的两亲性自组装阿霉素前药PEGX-DOX,获得粒径稳定、载药量高的PEGX-DOX纳米颗粒。体外实验证实PEGX-DOX在敏感乳腺癌MCF-7及耐药系MCF-7/ADR中均表现出良好的抗癌活性,尤其是PEG2K-DOX在耐药系中的IC50值较阿霉素明显降低,这与里葆多体外抗癌活性非常低、远逊于阿霉素完全不同。进一步研究表明阿霉素能诱导MCF-7/ADR细胞内ATP水平明显升高,但PEGX-DOX藉有效绕开P-gp而未显著影响细胞内ATP水平。在MCF-7/ADR细胞系,阿霉素不影响细胞内ROS水平,而PEGX-DOX可诱导胞内ROS含量相对提高。此外,阿霉素和PEGX-DOX均诱导细胞线粒体膜电位降低,但PEG2K-DOX诱导线粒体膜电位下降的效应最强。上述结果提示ATP水平、ROS产生及MMP变化或是介导PEG2K-DOX体外抗耐药肿瘤活性高于阿霉素的重要机制。课题组自主设计、制备的PEG2K-DOX自组装前药可能具有重要的治疗耐药肿瘤的应用前景,值得做进一步的深入研究。