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脑胶质瘤是最难治愈的恶性肿瘤之一,其内部存在的血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)极大地限制了纳米递药系统输送化疗药物至脑胶质瘤的效率。转铁蛋白受体(transferrin receptor,TfR)高表达于大脑毛细血管内皮细胞的血管侧,且在脑胶质瘤细胞表面也高表达,这使它成为穿过BBB靶向脑胶质瘤的良好靶点。D-T7(序列为haiyprhc)是一种D构型多肽,与TfR具有较高的特异亲和性,且能够避免体内蛋白酶的水解,具有较高的体内稳定性,使其成为一种良好的脑胶质瘤靶向分子。D-T7多肽修饰的纳米载体能够特异性结合BBB上的TfR,促使D-T7多肽修饰的纳米递药系统穿过BBB并通过结合脑胶质瘤细胞高表达的TfR蓄积在脑胶质瘤内部,实现脑胶质瘤靶向药物递送。脑胶质瘤内部是一个具有低pH、大量的活性氧(reactive oxygen species,ROS)及较多新生血管的复杂系统,而聚乙二醇化胆红素纳米粒(bilirubin nanoparticles,BRNPs)具有抗炎及ROS响应能力,且胆红素为天然来源材料,具有较好的安全性,所以本课题选择BRNPs作为载体系统。细胞毒性药物与抗新生血管药物联用能够有效提高抗脑胶质瘤效果,因此本课题选择化疗药物紫杉醇(paclitaxel,PTX)和抗新生血管药物西地尼布(cediranib,CD)为模型药物,将药物包封于BRNPs中(CD&PTX@BRNPs),并进一步将D-T7多肽修饰到表面,得到脑胶质瘤靶向递药系统(CD&PTX@TBRNPs),使其达到最佳的脑胶质瘤靶向药物递送和抗脑胶质瘤效果。第二章优化了药物联合应用的比例。首先通过考察CD和PTX两种药物对HUVE细胞活力的影响,得到两种药物对HUVE细胞的50%细胞抑制浓度分别为5.6μM和0.25μM。然后再以此为基础设计两种药物不同的比例,考察其对HUVE细胞的协同抑制效果。结果表明PTX为0.025μM和CD为0.10μM时,对应的联合指数(combination index,CI)值在0.1~0.2之间,且以CD/PTX为4/1的系列浓度与HUVE细胞孵育时,CI值大多数小于1,表明此比例药物联合应用具有协同作用。第三章构建了胆红素纳米粒。应用乳化溶剂挥发法合成了粒径均匀的胆红素纳米粒。CD@TBRNPs和PTX@TBRNPs纳米粒的粒径、电位和PDI分别为112.3nm、11.33 mV、0.346和117.8 nm、12.2 mV、0.336。然后应用HPLC检测了CD&PTX@TBRNPs中CD和PTX的含量,得到CD@TBRNPs和PTX@TBRNPs的载药量和包封率分别为8.80%、98.94%和8.51%、94.56%。第四章进行了胆红素纳米粒体外细胞水平的评价。首先应用激光共聚焦显微镜定性考察了C6细胞和bEnd.3细胞及共培养模型对Cou6@TBRNPs的摄取效率,并进一步应用流式细胞仪定量考察了两种细胞对Cou6@TBRNPs的摄取效率。结果表明Cou6@TBRNPs在两种细胞上的荧光强度较强,其在C6和bEnd.3细胞上的荧光强度分别是Cou6@BRNPs组的2.73倍和1.15倍。然后应用细胞毒性实验和凋亡实验评价了不同胆红素纳米粒对HUVE(模拟肿瘤内的新生血管)和C6细胞的毒性效果。结果表明相对于一种药物的单独应用,CD&PTX@BRNPs可以明显地抑制两种细胞的增殖,且CD&PTX@TBRNPs抑制C6细胞增殖的效果又高于CD&PTX@BRNPs。以上结果表明了两种药物联用抑制细胞增殖、促细胞凋亡效果较好,且D-T7多肽可以与bEnd.3和C6细胞上的TfR结合提高胆红素纳米粒在细胞上的摄取能力和穿过bEnd.3单层细胞膜能力,并提高胆红素纳米粒抑制C6细胞增殖、促C6细胞凋亡的效果。第五章进行了胆红素纳米粒的体内靶向效果、生物相容性和抗脑胶质瘤效果评价。首先用小动物活体成像仪评价了DiD/DiR@TBRNPs在荷C6脑胶质瘤小鼠脑内的荧光分布。结果表明DiD/DiR@TBRNPs在荷C6脑胶质瘤小鼠脑内的荧光分布要高于DiD/DiR@BRNPs组的荧光分布,表明D-T7肽修饰的胆红素纳米粒可穿过BBB并蓄积在脑胶质瘤内部。然后将CD&PTX@TBRNPs注入小鼠体内,考察小鼠血液中血细胞参数和血生化参数的变化,结果表明各参数大多数都在正常范围内,表明其在小鼠体内的生物相容性较好,可被用于治疗荷瘤小鼠。最后考察了不同胆红素纳米粒治疗荷C6脑胶质瘤小鼠的效果,结果表明CD&PTX@TBRNPs组小鼠的生存期为53天,是生理盐水组的3.31倍,表明CD&PTX@TBRNPs明显地延长了荷瘤小鼠的生存期。综上所述,本课题成功构建了一种可突破BBB并靶向至脑胶质瘤的纳米递药系统,有效提高了CD和PTX的脑胶质瘤递送效率,并取得了良好的脑胶质瘤治疗效果,为基于肿瘤微环境的脑胶质瘤靶向药物递送和治疗提供了一种新的思路。