大多数胶质瘤对放射线不敏感或者放射治疗一段时间后敏感性降低，应用放射增敏剂使得射线对肿瘤的杀伤力增加，可以提高放射治疗的疗效。姜黄素已被证实为一种有效的放疗增敏剂，课题组前期研究发现姜黄素在体内主要以代谢产物四氢姜黄素（Tetrahydrocurcumin，THC）的形式存在，推测后者是姜黄素产生放疗增敏作用的物质基础。本项目拟将放疗增敏和脑胶质瘤靶向给药这两种治疗策略相结合，对THC对脑胶质瘤放疗增敏的作用及其机制进行探讨，为寻找高效、低毒的放射增敏化合物提供实验基础。并将THC与阿霉素包载于载体材料PEG-PLGA中，以碳酸氢钠（NaHCO3）为产气物质，将Tf修饰于粒子的表面，利用血脑屏障及脑胶质瘤表面高水平表达的转铁蛋白受体和脑胶质瘤内部存在的酸性环境，产生受体介导和酸性响应的协同作用，增加两种药物在肿瘤组织的蓄积，用于脑胶质瘤的同步放化疗，为联合治疗提供便利。

Most glioma not sensitive to radiation or the sensitivity reducing after a period of radiation therapy. The radiosensitizer can improve the efficacy of radiotherapy, and curcumin has been shown to be an effective radiosensitizer. We have found that tetrahydrocurcumin (THC) is the primary metabolite of curcumin in vivo, which suggests that THC may be responsible for the radiosensitization of curcumin. In this study we intend to use two strategies of therapy on glioma as radiosensitization and targeted drug delivery. On one hand, the mechanism of THC on radiosensitization of gliomas will be investigated , which lead to find the efficient and low toxicity radiosensitizer. On the other hand，THC with doxorubicin will be entrapped in PEG-PLGA with sodium bicarbonate (NaHCO3) as gas substances，and the Tf will be modified on the surface of particles.Transferrin receptor express at high levels on the blood-brain barrier and glioma, while the tumor has internal acidic environment. Thus the drug system targeting to glioma by the synergies of receptor-mediated and pH-response, result in accumulation of both drugs in the glioma tissue which benefit for the concurrent chemoradiotherapy.

本课题首次探讨了四氢姜黄素对C6脑胶质瘤细胞的放疗增敏作用及其机制，研究发现，四氢姜黄素对C6细胞的抑制作用呈现浓度依赖性和时间依赖性；与单独射线组相比，联合组细胞能够更为显著的抑制细胞增殖、细胞迁移、胞内GSH的表达、促进细胞凋亡；THC通过下调C6细胞内cyclin D1和PCNA的表达，诱导G0 / G1期细胞周期阻滞，减少放疗耐受S期细胞分布。上述结果表明THC可以通过抑制cyclin D1和PCNA的表达来增加C6细胞的放射敏感性。在上述研究基础上，以PEG-PLGA为基础载体材料，以碳酸氢钠为产气介质，以转铁蛋白为靶向修饰集团，采用W/O/W 两步乳化蒸发法制备共载四氢姜黄素和阿霉素的多功能纳米递送系(Tf-NPs-DOX-THC)；分别考察有机溶剂、投药量、共聚物用量等因素对纳米制剂载药量和包封率的影响，筛选优化处方，研究发现，当投药量为1mg，共聚物用量为15mg，有机溶剂为二氯甲烷时，得最优处方，载药量为6.78%。纳米制剂形态圆整，平均粒径均在200nm左右，表面带负电荷；药物释放呈现pH依赖性；载体材料对肿瘤细胞无明显毒副作用，是一种相对安全的载体材料，不同制剂组在C6细胞中均表现出具有剂量时间依赖的细胞毒性，且Tf-NPs-DOX-THC制剂组的细胞毒性显著高于其他制剂组；Tf-NPs-DOX制剂组的细胞荧光强度明显高于NPs-DOX组；Tf-DOX-NPs组通过转铁蛋白受体介导的主动靶向作用提高了DOX在脑中的分布聚集，改善了体内分布；在皮下瘤和原位瘤模型中，Tf-NPs-DOX-THC+RAD治疗组呈现出最为显著的抑瘤效果，且无明显毒副作用；上述结果表明，转铁蛋白介导的pH响应的多功能纳米递释系统在体内外脑胶质瘤模型中均呈现理想的治疗效果。