为同时实现精确逐级靶向脑胶质瘤细胞给药、高效入胞和高载药率相结合的策略，设计制备智能逐级脑靶向纳米药物递送体系。采用高载药率的正电荷纳米金为载体母核，将具有高效穿越血脑屏障能力的适体序列与PEG相连，共同结合于载体母核表面。将胶质瘤化疗药物替莫唑胺和重组蛋白IGFBP-3同时负载于载药体系中，制备出智能逐级脑靶向共转运药物递送体系。核磁、质谱、透射电镜和粒度分析等表征载药纳米金结构；光物理法研究载体配比与智能响应之间的关系；激光共聚焦荧光显微法、在体成像系统检测载药纳米金与肿瘤细胞的相互作用及协同抗肿瘤效果；体内外药效学研究载药纳米金对抑制胶质瘤生长的作用，验证其精确逐级靶向释药特性，为胶质瘤靶向纳米释药体系提供新的协同靶向设计策略。

Intelligent brian targeted drug delivery systems based on gold nanoparticles are designed and prepared in order to realize precisely brain targeting drug delivery, endocytosis with high efficiency and payload. C5-Au mother nucleus are designed to composited with aptamer with capabilities of crossing BBB. Temozolomide and recombinant protein IGFBP-3 are encapsulated in AuNP simultaneously. These systems may achieve muti-functionality of increased target drug accumulation at glioma sites , efficient endocytosis and efficient drug release to the glioma cells. AuNPs are characterized by NMR, TEM, DLS and MS. The relationship between proportion of polymer and intelligent drug release are studied using light physical method. The interaction between AuNP and tumor cells, distribution in vivo and antitumor effects are detected by laser confocal fluorescence microscopy and in vivo imaging system. The GSH-triggered drug release profile are studied by pharmacodynamics in vitro/vivo in order to verify step-by-step targeting drug release strategy.

本课题设计针对目前纳米药物载体载药率难以提高及靶向效率低等缺点，旨在构建高载药率与靶向药物递送相结合的新型高效纳米药物转运体系。在申请时，标书内容定位于脑靶向高效纳米药物递送体系研究，后因考虑工作量巨大，难以在四年内完成，因此基金委将项目更改为为期1年的应急管理项目。课题负责人更改了项目计划，仅针对提高纳米药物载药率，药物靶向递送效率及对胶质瘤细胞的杀伤作用方面进行研究。本课题在完成项目标书设计内容的基础上，进一步改进研究方案，构建出具有序贯递送性能的高效靶向纳米药物载体。研究内容主要分为以下两个个方面：1. 本课题组的前期研究表明，miR-218分子在胶质瘤细胞凋亡过程起重要作用，可作为重要靶点分子。因此本课题采用同时递送miR-218类似物及抗胶质瘤化疗药物Temozolomide为基础，构建壳聚糖、叶酸壳聚糖纳米凝胶包裹负电荷金纳米粒（AuCOOH@CS/FACS）载药体系，实现化疗药物和生物制剂的同时靶向递送，具有高载药率，靶向递送及发挥药物协同作用的特点。负载于CS、FACS纳米凝胶中的Temozolomide通过凝胶溶胀释放，细胞内的药物浓度达峰时间为24h，结合在纳米金表面的miR-218类似物通过肿瘤细胞内高浓度的GSH置换进行释放；miR-218类似物与Temozolomide在给药24h时具有协同作用。AuCOOH@FACS体系可将95%以上的AuCOOH带入细胞。动物实验结果证实，AuCOOH@FACS给药组可显著抑制移植胶质瘤的生长，四周后瘤体质量仅为对照组的1/40。 2. 在完成标书设计的基础上，为能够使更多种类的药物同时递送，发挥协同作用，研发出具有序贯递送性能的二氧化硅复合金纳米粒药物序贯递送体系。所使用的二氧化硅纳米粒为可自降解型二氧化硅纳米粒子，通过吸附和包裹两种不同的载药方式，制备不依赖于外部刺激即可实现多种药物逐级释放的序贯递送体系。该体系可通过表面修饰单抗进行主动靶向，并通过不同的药物装载机制及药物装载浓度调节药物释放的速率，使体系在不引入刺激响应化学键的基础上，能主动靶向，高效入胞及精确逐级释放不同种类的药物。完成该体系序贯递送研究后，继续将AuCOOH表面结合单抗与siRNA，与SiO2体系通过静电吸附之后，制备出能同时递送三种不同药物的靶向纳米序贯递送体系。 研究目标已全部实现，研究内容已发表SCI论文4篇。