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纳米给药系统(DDS)用于肿瘤靶向治疗的最终目标是提高肿瘤细胞内的药物浓度,以增强药物疗效减少毒副作用。目前对于靶向治疗研究主要集中于DDS靶向肿瘤细胞表面受体,该类DDS首先主要通过“增强渗透与滞留”效应进入肿瘤组织,而后通过快速识别(配体-受体、抗体-抗原)肿瘤细胞实现内吞入胞;而对于DDS靶向肿瘤组织研究仍缺失。因此,增强DDS肿瘤组织的靶向性是提高抗肿瘤疗效需要解决的关键问题之一。本研究基于唾液酸可分别通过特异性结合肿瘤部位炎症血管内皮细胞和肿瘤细胞表面高表达的E选择素,实现肿瘤组织及细胞的分级靶向,设计合成了唾液酸修饰的pH敏感嫁接物(唾液酸-聚乙二醇-腙键-阿霉素,SPD)。核磁共振氢谱和红外光谱分析确证了 SPD嫁接物的化学组成。该嫁接物可在水性介质中通过自聚集形成SPD胶束,且具有较小的临界胶束浓度(26.52 μg/mL)。所制备的SPD胶束呈类球形,粒径大小为41.8±7.5nm,并可进一步有效包载抗肿瘤药物阿霉素,载药量在4.0%左右。载药胶束SPDD可持续释放阿霉素达72 h,且呈pH依赖性,随pH降低,药物释放加快。噻唑蓝比色法和活细胞染色法均显示,唾液酸修饰的pH敏感载药胶束SPDD的抗肿瘤药效(IC50约为0.805 μg/mL)显著强于非唾液酸修饰的pH敏感载药胶束PDD(IC50约为2.357 μg/mL),且非唾液酸修饰的pH敏感载药胶束PDD的抗肿瘤药效大于非唾液酸修饰的非敏感载药胶束PPD(IC50约为5.555 μg/mL)。胞内释放研究结果显示,唾液酸修饰的pH敏感胶束SPD在Bel-7402细胞内释放尼罗红的速率显著快于非唾液酸修饰的pH敏感胶束PD,且非唾液酸修饰的pH敏感胶束的胞内释放速率大于非唾液酸修饰的非敏感胶束。亚细胞共定位结果发现SPD和PD胶束均可被Bel-7402细胞摄取进入溶酶体,为pH敏感键的断裂奠定基础。以Bel-7402和LO2为模型细胞,考察SPD的细胞靶向性,定性和定量结果均表明,SPD可特异性靶向Bel-7402细胞,且该靶向能力主要由其表面修饰的唾液酸与肿瘤细胞表面高表达的E选择素所介导。以荷Bel-7402瘤的裸鼠为模型动物,考察SPD的体内靶向研究表明,该胶束可大量蓄积于肿瘤组织,48 h离体肿瘤组织内的荧光强度是未唾液酸修饰胶束的2.3倍。肿瘤组织周围的炎症血管内皮细胞大量表达E-选择素介导了 SPD胶束在肿瘤组织的大量分布,而肿瘤细胞表面高表达的E选择素则为胶束快速识别肿瘤细胞提供了帮助。模型动物的抗肿瘤研究结果表明,SPDD能有效抑制肿瘤的生长,与非唾液酸修饰的pH敏感胶束相比,能显著提高抗肿瘤疗效(抑瘤率:86.47%vs 73.80%)。此外,SPDD胶束治疗25天后,小鼠的造血功正常,肝脏和心脏未出现明显的病变,证明该嫁接物载药胶束具有良好的生物安全性。本研究结果表明,唾液酸修饰pH敏感嫁接物胶束SPD可通过与肿瘤组织中炎症血管内皮细胞高表达的E选择素特异性结合,实现肿瘤组织的靶向,进而快速识别肿瘤细胞表面高表达的E选择素,快速内吞进入溶酶体,释放药物,提高肿瘤细胞内的瞬时药物浓度,达到增效减毒,在治疗肝癌方面具有较大的潜力。