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目的:本文以5代PAMAM(G5.0 PAMAM)为基础载体,设计并合成具主动靶向、p H-氧化还原双敏感的聚合物载体T7-PEG-SS-PAMAM,同时负载抗肿瘤模型药阿霉素(DOX)和抑癌基因PKM2-si RNA,构建抗肿瘤化药和基因的共转运递送系统,通过一系列实验考察载体的特征及其体内外抗肿瘤效果,并对其联合抗肿瘤机制进行探讨。方法:以5代PAMAM(G5.0 PAMAM)为基础载体,将双功能聚乙二醇(HS-PEG-COOH)一端通过交联剂SPDP(3-(2-吡啶二巯基)丙酸N-羟基琥珀酰亚胺酯)连接到PAMAM上形成具有还原响应的二硫键,另一端偶联主动靶向肽T7,形成递送载体T7-PEG-SS-PAMAM(T7-PSSP);通过疏水作用以物理包埋的方式将DOX包封于PAMAM的空腔内,形成T7-PSSP/DOX,再将PKM2-si RNA静电吸附在T7-PSSP/DOX表面,构建共转运递送系统T7-PSSP/DOX/PKM2-si RNA。采用1H-NMR、激光粒径分析仪和琼脂糖凝胶电泳对复合物进行结构表征,考察复合物的稳定性、氧化还原释放行为;采用MTT法,流式细胞仪(FCM)和共聚焦显微镜(CLSM)考察载体的安全性、细胞摄取、细胞内共定位、溶酶体逃逸等特征;RT-PCR和Western Blot技术检测给药后细胞内PKM2基因及相关蛋白的表达水平;通过体外释放实验和MTT考察共载系统的还原/p H敏感释药行为以及对肿瘤细胞的联合抑制作用。建立Hep G2的裸鼠肝癌模型,利用小动物活体成像仪(Lumina II)考察复合物在裸鼠体内的分布,通过体内抗肿瘤实验评价共载系统的体内抗肿瘤效果,并对治疗后主要器官和肿瘤进行H&E染色观察评价其系统毒性。结果:(1)成功合成了系列阳离子载体PP、PSSP和T7-PSSP,制备的载体外形圆整、粒径均一。T7-PSSP负载si RNA后粒径为119.8±0.76 nm,电荷8.92±0.38 m V;MTT实验证明各载体浓度在给药浓度0~100μg/m L范围内,细胞存活率均在90%以上,具有良好的生物相容性。(2)琼脂糖凝胶电泳实验显示T7-PSSP对si RNA具有较高的压缩能力,载体能够保护si RNA免受血清中RNA酶的降解,4℃条件下存放28天复合物的粒径没有显著变化,说明T7-PSSP/si RNA具有较好的稳定性。体外释放试验发现T7-PSSP/si RNA在体外模拟的还原环境中能有效释放携载的si RNA分子,其释放行为具有明显的还原敏感性。(3)体外摄取实验表明与非靶向组相比,T7肽的修饰可以显著提高si RNA在Hep G2细胞中的摄取。实时荧光定量RT-PCR和Western Blot结果显示,T7-PSSP/si RNA组具有最高的基因下调和蛋白沉默能力。T7-PSSP/PKM2-si RNA转染细胞后,细胞的代谢水平受到明显影响,具体表现为细胞内ATP和乳酸产生水平明显下降,细胞迁移速度减弱,细胞凋亡率明显上升。(4)共聚焦细胞内定位实验表明T7-PSSP能同时转运DOX和si RNA入胞,随着孵育时间的延长,细胞内DOX和FAM-si RNA的荧光逐渐增强,DOX信号由细胞质扩散到细胞核,si RNA信号始终定位于细胞质,各自在靶部位发挥联合增效的作用。体外研究表明T7-PSSP/DOX/si RNA的释放具有明显的p H和还原敏感性,在到达肿瘤细胞部位后,能够在细胞内的还原和p H环境刺激下,迅速并高效释放si RNA和DOX,发挥其联合抗肿瘤作用。MTT实验表明,PKM2-si RNA能够显著增强细胞对DOX的敏感性,共载系统T7-PSSP/DOX/si RNA具有最佳的抑制Hep G2细胞生长的能力;采用Western Blot考察共载体系抑制细胞生长的机制,结果发现T7-PSSP/si RNA给药组细胞内抑癌蛋白P53和凋亡蛋白Bax的表达量增加,且共载组T7-PSSP/DOX/si RNA两种蛋白的表达量进一步提高,推测DOX和PKM2-si RNA在此信号通路上可以发挥协同增效作用诱导细胞凋亡。(5)小动物活体成像实验表明相比于没有载体修饰的游离si RNA,聚合物/si RNA复合物在体内滞留的时间更长,游离的si RNA通过肾脏快速排出,而由聚合物递送的si RNA则分布于肾脏、肝脏与肿瘤中。与PSSP组相比,T7-PSSP能够将si RNA快速递送至肿瘤部位,具有明显的靶向性。体内药效学实验表明共载系统T7-PSSP/DOX/si RNA具有最佳的抑瘤效果,同时载药系统表现出良好的生物相容性,且对正常组织器官无明显损伤,是一种安全有效的递药体系。结论:成功合成了T7-PSSP聚合物,该载体可同时高效负载DOX和si RNA构建抗肿瘤药物与基因的共递送系统T7-PSSP/DOX/si RNA;T7-PSSP/DOX/si RNA可主动靶向肿瘤,并在肿瘤细胞内微环境刺激下实现快速有效的释放DOX和si RNA,沉默PKM2蛋白的同时上调抑癌蛋白P53和凋亡蛋白Bax的表达,扰乱肿瘤细胞代谢平衡,从而降低肿瘤细胞对DOX的化疗抵抗力,发挥si RNA和DOX的联合抗肿瘤作用,增强了抗肿瘤效果。因此,肿瘤微环境响应型载体T7-PSSP有望成为潜在靶向高效递送化药/基因的共转运载体。