开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
脑部肿瘤的发病率和死亡率逐年呈上升趋势。但由于血脑屏障(Blood-Brain Barrier, BBB)的存在,98%以上的小分子药物和100%的大分子药物难以入脑,使得脑部疾病的治疗成为急需人类攻克的重大难题，为提高脑肿瘤的药物治疗效,本课题研究了“电荷翻转”型智能穿膜肽介导的酸敏性胆固醇修饰聚氧乙烯山梨醇油酸酯(pso)胶束的制备。
本课题选择紫杉醇作为模型药。紫杉醇是继阿霉素和顺铂后最热点的新抗癌药，是Wani等[1]1971年从短叶红豆杉(taxus drevifolia)的树皮中分离而得，已于1992年底被美国FDA批准作为抗晚期癌症的新药上市[2]。Schiff等[3]证实紫杉醇具有独特的抗癌机制:作用于细胞微管,通过与微管蛋白N端第31位氨基酸和第217~231位氨基酸结合,诱导和稳定微管蛋白聚合,稳定微管,抑制其解聚,使微管束不能与微管组织中心相互连接,将细胞周期阻断于G2/M期,导致有丝分裂异常或停止,阻碍肿瘤细胞复制而使癌细胞无法继续分裂而死亡[4, 5],但不影响DNA、RNA和蛋白质的合成。此外, Byrd等[6]认为紫杉醇尚有脂多糖( l-ipopolysaccharide, LPS)样作用,能激活巨噬细胞,产生免疫调节作用。而Srivastava等[7]认为紫杉醇可作用于细胞凋亡受体途径的Fas/FasL通路,或激活半胱氨酸-天冬氨酸蛋白酶家族(cysteinyl aspar-tate proteases, caspases),诱导细胞凋亡。因此,认为紫杉醇是通过多种途径共同发挥抗肿瘤作用的。[8]
尽管紫杉醇显示了良好的细胞毒活性,但其具有两个缺点,一是来源有限,二是溶解度低。传统紫杉醇水溶性差和辅助溶剂的使用,使其疗效和安全性受到影响。为了避免使用能引起严重过敏反应的增溶剂，同时又能解决紫杉醇溶解度问题，国内外都致力于开发一种紫杉醇新型给药系统，如脂质体、微球、纳米粒、聚合物胶束等。
紫杉醇脂质体：脂质体(liposome)是一种靶向药物载体,属于靶向药系统的一种新剂型。它是采用特殊技术将药物包埋在直径为微米至纳米级的脂质微粒中,这种微粒外膜通常是由磷脂、胆固醇等材料组成,结构上具有类似生物细胞膜的双分子层结构。由于磷脂是一种二亲物质,因此脂质体既可以作为脂溶性药物载体,也可以作为水溶性药物载体。紫杉醇脂质体改变了紫杉醇的溶媒,避免聚氧乙基代蓖麻油复合溶媒带来的毒副作用。据Straub-inger等报道,紫杉醇脂质体静脉给药最大耐受量可达200mg/kg,而紫杉醇注射液最大耐受量仅30mg/kg,紫杉醇脂质体在动物体内毒性明显小于紫杉醇注射液。[8]
纳米紫杉醇：ABI-007 (Abraxane; Capxol)将紫杉醇和人血白蛋白经高压振动技术制成纳米微粒紫杉醇冻干粉剂,使用时只需向瓶内注射15ml生理盐水,即可形成直径120~150nm的纳米粒紫杉醇悬浮液,直接用于静脉滴注。该药去除了助溶剂cremophorEL,能安全提高紫杉醇的剂量,缩短滴注时间,并且在用药前不需要预防过敏反应的预处理治疗[9]
聚合物胶束：聚合物胶束能够将疏水性药物分子增溶到胶束内部，提高生物利用度，延长药物在血液中的循环时间及半衰期，能够控制药物释放和增加药物在病灶部位的蓄积, 降低毒副作用，提高治疗效果[10],并且显著提高紫杉醇在水中的溶解度，具有很大的研究前景。目前对聚合物胶束的研究主要是合成的嵌段共聚物,由于生物相容性和生物可降解性的限制,使疏水及亲水嵌段的选择一般局限为亲水性的聚乙二醇(PEG)与疏水性的聚内酯[11]或聚氨基酸[12]等。
聚氧乙烯山梨醇油酸酯（pso）是以吐温80成分之一的山梨醇为母体结构，具有极低的溶血性和致敏性同时又不改变现有市售聚山梨酯80的性质和功能。研究发现， 以山梨醇为母体的聚氧乙烯油酸酯组分的临界胶束浓度以及在水溶液中所形成胶束的粒径与聚山梨酯80 原品的各项参数无明显差异说明以山梨醇为母核的组分既具有更高的安全性， 同时也能保证聚山梨酯 80 的功能不受影响。[13]本实验以安全性更高的pso材料为主体，同时以生物相容性高的胆固醇作为配体对其进行修饰，形成pso分子为亲水端，以胆固醇为疏水端的两亲性载体。
在过去的几十年里, 人们发现了一些肽和蛋白质能穿透细胞膜进入细胞内, 而且多种运载物分子也可以与这些肽和蛋白质连接并易位进入细胞内。这些肽和蛋白质载体构成一种新的很有潜力的药物运输载体, 即细胞穿膜肽 (cell-penetrating peptides,CPPs), 也称为蛋白转导域( protein transduction domains，PTDs) 或膜转运蛋白( membrane transduction peptides，MTPs) ，是一类由不多于 30个氨基酸残基组成的小分子多肽，具有很强的跨膜转运能力，能够携带比其相对分子质量大 100 倍的外源性大分子进入细胞，根据其氨基酸组成，可分为阳离子 CPPs 和两亲性CPPs。由于细胞穿膜肽具有很强的跨膜转运能力，无刺激性，并且在一定浓度范围内对宿主细胞无毒害作用，因此CPPs 作为一种新型的药物递送工具受到越来越多的关注。[14] 到目前为止,已发现了多种 CPPs, 它们共有的性质[15]: ① 具有净正电荷性和两亲性; ② 穿膜转运效率高; ③ 可以导入近乎所有的细胞; ④ 可以携带多种活性物质进入细胞; ⑤ 可以通过固相合成或原核表达制备, 方法成熟简便。大量研究表明, 穿膜肽具有强大的运载潜能, 与其他生物大分子转运方式相比,穿膜肽的转导作用具有许多独特之处[16]。CPPs 携带的物质可以为蛋白质(绿色荧光蛋白、RNA 酶、半乳糖苷酶等)、多肽 (100个氨基酸残基以下)、DNA、化学小分子药物、寡核苷酸 (100 bp 以下)、反义核酸、肽核酸、纳米颗粒、荧光素、有机分子、腺病毒载体、成像物质脂质体及铁颗粒等。运载能力可以达到 120 kDa (如半乳糖苷酶)、40 nm (如铁颗粒), 没有明显的证据表明运载极限。细胞穿膜肽可以通过化学结合或基因融合等方式携带各种生物大分子[15]
