【精品】肝癌治療的新型納米藥物研究

1、項目名稱：肝癌治療的新型納米藥物研究 首席科學(xué)家：楊祥良華中科技大學(xué)起止年限：2012. 1至2016.8依托部門：教育部一、關(guān)鍵科學(xué)問題及研究內(nèi)容1、擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題肝癌被稱為“癌中之王”，嚴重危害我國人民的生命健康，近幾十年來，肝 癌的藥物治療仍未取得突破性進展。本項目圍繞新型納米藥物改善肝癌治療效果 這一中心目標，擬解決以下三個關(guān)鍵科學(xué)問題：(1) 設(shè)計與構(gòu)建新型納米藥物，突破肝癌生理屏障，提高肝癌細胞靶向性肝癌組織不規(guī)則脈管系統(tǒng)、組織間液高壓、以及肝癌特殊的肝硬化病理特征 產(chǎn)生的纖維化樣胞外基質(zhì)構(gòu)成了肝癌復(fù)雜的生理屏障，導(dǎo)致抗肝癌藥物不易穿透 到離血管較遠的組織細胞，并且抗肝癌藥物

2、的非選擇性殺傷對正常肝功能的破壞 嚴重影響治療效果。因此，設(shè)計、構(gòu)建能突破肝癌生理屏障、對肝癌細胞具有良 好靶向性的新型納米藥物是改善肝癌藥物治療效果的第一個關(guān)鍵科學(xué)問題。(2) 發(fā)展新型納米藥物，降低肝癌細胞耐藥性肝癌細胞膜上固有的高表達abc蛋白及肝臟獨特的代謝解毒機制，使肝癌對 化療藥物普遍具有耐藥性。最近研究表明，肝癌中存在的癌干細胞也是導(dǎo)致耐藥 的重要原因之一。因此，針對肝癌的耐藥機理，設(shè)計、構(gòu)建能降低肝癌細胞耐藥 性的新型納米藥物是改善肝癌藥物治療效果的又一個關(guān)鍵科學(xué)問題。(3) 發(fā)展新型納米藥物，調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境肝臟先天具有免疫抑制特征，同時肝癌細胞分泌抑制性細胞因子，抑制樹突

3、 狀細胞(dc)的活化以及ctl和nk細胞的功能，躲避免疫攻擊，并且肝癌組織招 募大量抑制性免疫細胞treg等，進一步造成了肝癌免疫逃逸。因此，發(fā)展多靶點 調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境的新型納米藥物，改善肝癌藥物治療效果是本項目擬解決的 第三個關(guān)鍵科學(xué)問題。2、主要研究內(nèi)容本項目緊緊圍繞新型納米藥物改善肝癌治療效果這一中心目標，針對亟待解 決的關(guān)鍵科學(xué)問題，設(shè)計、合成新型的功能化納米材料，構(gòu)建安全、高效的新型 納米藥物；揭示新型納米藥物突破肝癌生理屏障、靶向肝癌細胞、降低肝癌細胞 耐藥性、調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境的機制；研究新型納米藥物的體內(nèi)過程，評價其肝 癌治療效果與生物安全性；發(fā)展具有降低肝癌細胞耐藥性的

4、新型化療納米藥物和 具有調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境的新型免疫治療納米藥物，并與現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)相結(jié)合, 改善肝癌藥物治療效果。運用納米科學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、藥 理學(xué)和腫瘤免疫學(xué)等研究手段，從分子、細胞、組織和動物四個層次上開展以下 研究工作：（1）突破肝癌生理屏障新型納米藥物的構(gòu)建與表征 新型納米材料的設(shè)計、合成與表征針對肝癌組織異常的脈管系統(tǒng)與肝硬化背景下纖維化樣胞外基質(zhì)，采用有機 化學(xué)、高分子化學(xué)、超分子化學(xué)以及生物材料學(xué)等的方法和原理，設(shè)計、合成對 肝癌組織和肝癌細胞特殊微環(huán)境刺激具有響應(yīng)能力，且具有長循環(huán)與epr效應(yīng) 的新型納米材料，包括對熱、ph、酶和氧化還原環(huán)境等快速響應(yīng)或降解

5、的兩親 性嵌段聚合物，如二硫鍵橋聯(lián)的聚酯和聚乙二醇（或聚乙撐乙基磷酸酯）的嵌段 聚合物、腺鍵橋聯(lián)的聚乳酸和聚乙二醇的嵌段聚合物、生物可降解納米凝膠、脂 質(zhì)材料等，并進行化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)的鑒定及理化特性的表征。 新型納米藥物的構(gòu)建與表征運用分子/粒子自組裝、外場誘導(dǎo)組裝（如微流控乳液溶劑揮發(fā)法、pickering 乳化界面組裝法）等先進技術(shù)，構(gòu)建新型納米藥物載體（如納米凝膠、聚合物膠 束、納米脂質(zhì)體、固體脂質(zhì)納米粒、聚合物納米粒和納米泡等），負載突破生理 屏障的輔助藥物、化療增敏劑、化療藥物或候選藥物、免疫治療藥物等，發(fā)展具 有突破肝癌生理屏障、靶向肝癌細胞、降低肝癌細胞耐藥性的新型化療納米藥物

6、和調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境的新型免疫治療納米藥物，并對其粒徑、形貌、表面電荷 等理化特性進行表征，研究藥物在不同介質(zhì)條件下的釋放特性。 新型納米藥物靶向肝癌細胞的機制研究針對肝癌細胞表面特征分子，通過偶聯(lián)特異性配體（如afp受體單抗、irgd 多肽、tf及其受體單鏈抗體等），構(gòu)建靶向肝癌細胞的納米藥物，研究這些靶向 分子的種類、密度等對納米藥物生物活性的影響，并闡明其對肝癌細胞的粘附、 攝取過程的影響和規(guī)律，揭示其作用機制。 新型納米藥物突破肝癌生理屏障的機制研究基于肝癌血管和肝硬化組織的結(jié)構(gòu)特點，建立體外肝癌血流模型，模擬肝癌 組織胞外基質(zhì)，系統(tǒng)研究納米藥物的擴散和傳輸過程，探討納米藥物的理化特性

7、（尺寸、形貌和電荷等）、輔助性藥物等對納米藥物在模擬血管和模擬胞外基質(zhì) 中擴散、傳輸行為的影響，揭示納米藥物突破肝癌生理屏障的規(guī)律；研究現(xiàn)代醫(yī) 療技術(shù)（如射頻技術(shù)、超聲技術(shù)等）聯(lián)用對納米藥物突破肝癌生理屏障的作用和 協(xié)同效應(yīng)。（2 ）新型納米藥物降低肝癌細胞耐藥性的機制和藥效學(xué)研究 新型化療納米藥物降低肝癌細胞耐藥性的機制研究以國家新藥篩選中心候選藥物庫中的y31等和臨床上治療肝癌的一線藥物阿 霉素等構(gòu)建的新型化療納米藥物，選擇肝癌的典型耐藥細胞株，考察新型納米藥 物對肝癌耐藥細胞增殖、凋亡和細胞周期等的影響，從細胞水平闡明納米藥物的 組成、結(jié)構(gòu)和理化特性與降低肝癌細胞耐藥性之間的關(guān)系。采用肝

8、癌耐藥細胞株及肝癌耐藥動物模型，經(jīng)新型納米藥物處理或治療，測 定耐藥細胞及腫瘤組織中藥物濃度等變化，測定atp酶、葡萄糖神經(jīng)酰胺合成酶 （gcs）和谷胱甘肽s轉(zhuǎn)移酶（gst）等的活性，檢測多藥耐藥轉(zhuǎn)運蛋白、細胞凋 亡相關(guān)蛋白及其編碼基因的改變，探討新型納米藥物的組成、結(jié)構(gòu)和理化特性等 對藥物的外排、細胞解毒途徑和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等的影響。 新型化療納米藥物的胞內(nèi)動力學(xué)過程研究研究新型納米藥物與肝癌敏感細胞、耐藥細胞的結(jié)合/粘附、攝取、胞內(nèi)滯 留及轉(zhuǎn)運等過程和經(jīng)時變化規(guī)律，研究其入胞速度與程度、胞內(nèi)分布與動力學(xué)行 為，揭示新型納米藥物的組成、結(jié)構(gòu)和理化特性對其入胞過程及胞內(nèi)行為的影響, 闡明其與降低肝癌

9、細胞耐藥性之間的關(guān)系。 新型化療納米藥物對肝癌干細胞的作用研究研究納米藥物的組成、結(jié)構(gòu)和理化特性對肝癌干細胞的自我更新、分化和成 瘤能力的影響;研究經(jīng)新型納米藥物治療后肝癌組織中癌干細胞的比例和“干性” 變化；在體內(nèi)研究新型納米藥物如何通過殺傷肝癌干細胞和干擾肝癌干細胞的自 我更新、分化來影響肝癌的發(fā)展、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移等。 新型化療納米藥物降低肝癌細胞耐藥性的體內(nèi)藥效學(xué)評價建立肝癌耐藥動物模型，進行體內(nèi)藥效學(xué)評價，包括動物存活時間、瘤重變 化，并對腫瘤組織進行病理學(xué)分析，從動物水平上評價新型納米藥物降低肝癌細 胞耐藥性的效果。（3 ）新型納米藥物調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境的機制和藥效學(xué)研究 新型免疫治療納

10、米藥物清除treg等的機制研究以清除treg的環(huán)磷酰胺等構(gòu)建的新型免疫治療納米藥物為對象，研究其對 模型小鼠肝癌組織中抑制性免疫細胞treg等的清除作用及機理；研究新型納米 藥物的組成和理化特性等對清除作用的影響；揭示抑制性免疫細胞的清除對肝癌 組織中dc、ctl和nk細胞等的數(shù)量及功能變化規(guī)律；闡明抑制性免疫細胞的清 除對肝癌組織抑制性免疫因子表達的影響；觀察荷瘤小鼠的存活時間及瘤重變 化，并對腫瘤組織進行病理學(xué)分析，評價其肝癌治療效果。 新型免疫治療納米藥物中和免疫抑制因子的機制研究以負載抗tgf-p等的中和抗體的新型免疫治療納米藥物為對象，研究其對免 疫抑制因子tgfb等的中和作用與機理

11、，測定肝癌組織中tgf-p等的表達與組織 分布；研究新型納米藥物的組成和理化特性等對中和作用的影響；闡明免疫抑制 因子中和對肝癌組織中dc.ctl和nk細胞等及免疫抑制細胞treg等的數(shù)量及功 能變化影響的規(guī)律；觀察荷瘤小鼠的存活時間及瘤重變化，并進行腫瘤組織病理 學(xué)分析，評價其肝癌治療效果。 新型免疫治療納米藥物和化療納米藥物協(xié)同增效的機制研究建立小鼠肝癌模型，研究上述多靶點的免疫治療納米藥物與化療納米藥物聯(lián) 合用藥，對肝癌組織內(nèi)dc、ctl和nk細胞及抑制性免疫細胞treg等數(shù)量及功能 的影響，檢測免疫正向相關(guān)因子il-12. ifny、il2和免疫抑制因子tgf-p. il-10 和ve

12、gf等的水平變化，闡明免疫治療納米藥物與化療納米藥物聯(lián)合用藥協(xié)同增 效的機理；觀察荷瘤小鼠的存活時間及瘤重變化，并進行腫瘤組織病理學(xué)分析， 評價其對肝癌治療效果的影響。 新型免疫治療納米藥物對肝癌免疫炎癥反應(yīng)的調(diào)控研究研究新型免疫治療納米藥物對肝癌組織中促炎因子（ilj、il6、il-17. il-23. ccl2、tnfct、ifnv、inos 和 cox-2 等）以及抑炎因子（il-10. tgf|3、pge2 和 lipoxin a4等）的表達和（或）分布的影響；測定肝癌組織中調(diào)節(jié)炎癥的轉(zhuǎn)錄因 子（nfkb和ap-1等）的活性變化，揭示對肝癌免疫微環(huán)境中抑制性免疫細胞和 因子的調(diào)節(jié)作用。

13、（4）新型納米藥物體內(nèi)過程研究與生物安全性評價 新型納米藥物突破肝癌生理屏障的體內(nèi)過程研究建立原位肝癌動物模型，研究新型納米藥物突破肝癌生理屏障的效果，包括 新型納米藥物對肝癌組織血流動力學(xué)的改善作用及對纖維化樣胞外基質(zhì)的降解 作用；研究新型納米藥物在模型動物肝癌內(nèi)部的傳輸行為，包括納米藥物從腫瘤 血管進入細胞間質(zhì)的過程和納米藥物在肝癌細胞間質(zhì)內(nèi)的傳輸過程；考察新型納 米藥物的理化特性對其在肝癌組織內(nèi)部擴散和穿透的影響；研究輔助藥物共輸送 技術(shù)、現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)（如射頻治療、超聲技術(shù)等）聯(lián)用等克服肝癌生理屏障的效 果。 新型化療納米藥物的藥物動力學(xué)研究新型化療納米藥物經(jīng)靜脈注射或介入栓塞治療后，在

14、動物水平上研究納米藥 物載體和化療藥物在體內(nèi)的分布、代謝和排泄過程，以及在組織的蓄積情況，評 價其靶向肝癌組織的效果；從局部組織層次研究新型化療納米藥物在肝癌組織中 轉(zhuǎn)運和釋藥的動力學(xué)過程，揭示其藥物動力學(xué)特征；研究新型化療納米藥物的理 化特性對其整體和局部藥物動力學(xué)行為的影響；在整體動物和局部組織層次上建 立新型化療納米藥物的動力學(xué)模型。 新型免疫治療納米藥物的藥物動力學(xué)研究新型免疫治療納米藥物經(jīng)靜脈注射或介入栓塞治療后，在動物水平研究納米 藥物載體和免疫治療藥物在體內(nèi)的分布、代謝和排泄過程，以及在組織的蓄積情 況，評價其靶向肝癌組織的效果；從局部組織層次研究新型免疫治療納米藥物在 肝癌組織

15、中轉(zhuǎn)運和釋藥的動力學(xué)過程，揭示其藥物動力學(xué)特征；研究新型免疫治 療納米藥物的理化特性對其整體和局部藥物動力學(xué)行為的影響。 新型納米藥物的生物安全性評價在動物水平上開展新型化療納米藥物和免疫治療納米藥物的急性毒性、長期 毒性和一般藥理學(xué)等安全性研究，考察其在正常動物體內(nèi)長期蓄積所產(chǎn)生的潛在 毒性；研究新型納米藥物對各正常組織和器官的損傷作用，包括對正常肝功能和 正常肝細胞的影響；在細胞水平上研究新型納米藥物對免疫系統(tǒng)的影響，以及其 對機體的免疫毒性；評價新型納米藥物的組織相容性和血液相容性。二、預(yù)期目標1、總體目標針對改善肝癌治療效果亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)問題，設(shè)計、合成新型功能化納 米材料，構(gòu)建具

16、有自主知識產(chǎn)權(quán)、安全、高效的新型納米藥物；在分子、細胞、 組織和動物水平上系統(tǒng)揭示抗肝癌新型納米藥物突破肝癌生理屏障、靶向肝癌細 胞、降低肝癌細胞耐藥性、調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境的機制；研究新型納米藥物的體 內(nèi)過程，評價其治療肝癌的藥效與生物安全性，發(fā)展具有降低肝癌細胞耐藥性的 新型化療納米藥物和調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境的新型免疫治療納米藥物，并與現(xiàn)代醫(yī) 療技術(shù)相結(jié)合，改善肝癌藥物治療效果。在新型納米藥物改善肝癌治療現(xiàn)狀的應(yīng) 用基礎(chǔ)研究方面，取得一批重要的原創(chuàng)性成果；培養(yǎng)一批具有國際影響的學(xué)術(shù)帶 頭人，提高我國納米生物醫(yī)藥技術(shù)的國際競爭力。2、五年預(yù)期目標（1）突破性進展通過本項目的實施，將在納米藥物改善

17、肝癌治療效果的理論、材料、方法和 技術(shù)等方面取得一系列突破性進展： 設(shè)計合成具有突破肝癌生理屏障、靶向肝癌細胞的新型納米材料，為構(gòu) 建改善肝癌治療效果的新型納米藥物奠定基礎(chǔ)； 構(gòu)建具有降低肝癌細胞耐藥性的新型化療納米藥物和調(diào)控肝癌免疫微環(huán) 境的新型免疫治療納米藥物，并與現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)相結(jié)合，在改善肝癌治療效果上 取得突破； 揭示新型納米藥物突破肝癌生理屏障、靶向肝癌細胞、降低肝癌細胞耐 藥性、調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境的機制，在納米技術(shù)改善肝癌治療效果的理論上取得 突破。（2）研究成果 獲得用于構(gòu)建抗肝癌新型納米藥物、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型納米材料 1015種；獲得能突破肝癌生理屏障、靶向肝癌細胞、降低

18、肝癌細胞耐藥性、調(diào) 控肝癌免疫微環(huán)境，且具有良好開發(fā)前景的納米藥物58種；改善58個候選藥物 對肝癌的治療效果； 完成12個抗肝癌新型納米藥物的臨床前研究，力爭1個獲得臨床批件； 取得一批具有國際影響的原創(chuàng)性成果，在國際重要學(xué)術(shù)刊物，包括在 science或nature系列期刊上發(fā)表高質(zhì)量論文100篇以上；申請國內(nèi)外發(fā)明專利 2030項； 培養(yǎng)一批有國際影響的中、青年學(xué)術(shù)帶頭人和學(xué)術(shù)骨干，培養(yǎng)碩士研究 生4050名、博士研究生30-40名和博士后1015名。三、研究方案1、學(xué)術(shù)思路針對肝癌藥物治療面臨的肝癌生理屏障復(fù)雜、藥物細胞選擇性差、肝癌細胞 多重耐藥機制以及肝癌免疫抑制微環(huán)境等挑戰(zhàn)，分別

19、以肝癌異常血管和纖維化樣 胞外基質(zhì)、肝癌細胞特征分子、耐藥相關(guān)蛋白和胞內(nèi)解毒系統(tǒng)及肝癌干細胞、抑 制性免疫細胞和免疫抑制因子等為切入點，發(fā)展智能分子設(shè)計、納米特性控制、 靶向分子修飾和多成份共輸送等納米藥物技術(shù)，在突破肝癌生理屏障、靶向肝癌 細胞的基礎(chǔ)上，構(gòu)建降低肝癌細胞耐藥性的新型化療納米藥物和調(diào)控肝癌免疫微 環(huán)境的免疫治療納米藥物，并運用化療納米藥物與免疫治療納米藥物聯(lián)用、納米 藥物與現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)相結(jié)合等策略，實現(xiàn)改善肝癌藥物治療效果的目標。見圖lo生理屏障復(fù)雜異常腫瘤血管纖維化樣基質(zhì)細胸選擇性差腫瘤特征分子多重耐藥機制胞膜耐藥蛋白胞內(nèi)解毒系統(tǒng)肝癌干細胞免疫抑制微環(huán)境免疫抑制細胸免疫抑制因

20、子智能分子設(shè)計肝納米特性控制靶向分子修飾癌多組份共輸送化療 納米 藥物納米藥物 與現(xiàn)代醫(yī)療 技術(shù)結(jié)合化療納米 藥物與免疫治療 納米藥物 聯(lián)用圖1項目的總體學(xué)術(shù)思路2、研究方案(1)突破肝癌生理屏障新型納米藥物的構(gòu)建與表征 新型納米材料的設(shè)計、合成與表征采用活性/可控聚合、乳液聚合、點擊(click)化學(xué)等高分子合成和有機合 成等方法，合成對肝癌組織和肝癌細胞特殊微環(huán)境具有刺激響應(yīng)能力，且具有長 循環(huán)與epr效應(yīng)的新型納米材料，包括對熱、ph、酶和氧化還原環(huán)境等快速響 應(yīng)或降解的兩親性嵌段聚合物、生物可降解納米凝膠、脂質(zhì)材料等，并進行化學(xué) 組成和結(jié)構(gòu)的鑒定及理化特性的表征。采用nmr、ffir和

21、質(zhì)譜（maldi-tof）等手段對上述合成的材料進行化 學(xué)結(jié)構(gòu)鑒定；采用gpc等方法測定高分子材料的分子量及其分布；采用動/靜態(tài) 光散射、小角x射線散射（saxs）、冷凍透射電鏡等手段對其粒徑及分布、微觀 結(jié)構(gòu)進行表征；通過掃描電鏡（sem）、透射電鏡（tem）等手段對這些納米材 料的微觀形貌進行表征；采用dsc、微量熱技術(shù)和偏光顯微技術(shù)對其微觀聚集行 為進行表征；測定電導(dǎo)率、表面張力等，并計算臨界膠束濃度和聚集數(shù)等參數(shù); 采用高級流變擴展系統(tǒng)測定相關(guān)材料的流體力學(xué)行為。 新型納米藥物的構(gòu)建與表征采用微流控輔助乳化一溶劑揮發(fā)法、自組織沉淀法、膜乳化法、pickering乳 化法等，負載不同化療

22、藥物或候選藥物、改變血流動力學(xué)特性或降低耐藥性的輔 助藥物、以及免疫治療藥物，構(gòu)建具有不同粒徑、形貌和微觀聚集結(jié)構(gòu)的納米藥 物，包括納米凝膠聚集體、聚合物膠束、納米脂質(zhì)體、固體脂質(zhì)納米粒、聚合物 納米粒和納米泡等；研究納米載體的納米特性和介質(zhì)條件對納米藥物組裝行為的 影響；對納米藥物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行表征；采用透析法、超速離心法等，結(jié)合 hplc-ms. elisa法等研究納米藥物在不同介質(zhì)條件下的釋藥行為與機制。 新型納米藥物靶向肝癌細胞的機制研究采用edc偶聯(lián)法、點擊化學(xué)或納米組裝技術(shù)，將afp受體單抗、irgd多肽、 tf及其受體單鏈抗體等與上述相應(yīng)的納米藥物載體進行化學(xué)偶聯(lián)或物理組裝；采

23、用】hnmr、口cnmr、圓二色譜（cd）、微量熱技術(shù)、石英微天平（qcm ）和 原子力顯微鏡（afm）等技術(shù)研究靶向分子的種類及其偶聯(lián)密度和生物活性； 采用激光共聚焦顯微鏡、全內(nèi)反顯微鏡觀察以及流式細胞分析等手段研究肝癌細 胞對靶向修飾納米藥物的特異性粘附和攝取的影響，闡明靶向分子種類、偶聯(lián)特 征等對納米藥物靶向肝癌細胞作用的影響規(guī)律。 新型納米藥物突破肝癌生理屏障的機制研究采用血管顯影劑或血管栓塞劑灌注的方法，結(jié)合超薄切片和數(shù)字仿真技術(shù) 等，獲得真實肝癌血管網(wǎng)模型；并采用分形理論、滲透理論等研究肝癌血管網(wǎng)的 空間拓撲結(jié)構(gòu)和滲透特性，設(shè)計具有特定尺寸和結(jié)構(gòu)、能模擬腫瘤血管的微裝置; 通過改變

24、生物大分子凝膠網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)密度模擬正常肝組織、肝硬化組織和肝癌組 織的胞外基質(zhì)。通過顯微觀察追蹤載有納米磁球或熒光量子點等的納米藥物載體 在模擬血管、生物大分子凝膠網(wǎng)絡(luò)中的運動情況，實時監(jiān)測凝膠網(wǎng)絡(luò)的粘度變化; 系統(tǒng)研究納米藥物的理化特性、凝膠網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)、外界環(huán)境對納米藥物載體在模擬 血管、模擬胞外基質(zhì)中傳輸行為的影響；闡明外場調(diào)控下納米藥物傳輸及凝膠網(wǎng) 絡(luò)剪切變稀的關(guān)鍵影響因素和內(nèi)在規(guī)律；揭示納米藥物有效穿越肝癌生理屏障的 機制，并對納米藥物共輸送技術(shù)、現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)如超聲技術(shù)、射頻消融技術(shù)（熱 效應(yīng)）等與新型納米藥物聯(lián)合應(yīng)用克服肝癌生理屏障的效果進行體外評價。（2）新型納米藥物降低肝癌細胞耐藥性

25、的機制和藥效學(xué)研究 新型化療納米藥物降低肝癌細胞耐藥性的機制研究選擇肝癌典型耐藥細胞株，從細胞水平研究新型化療納米藥物的組成、結(jié)構(gòu) 和理化特性與降低肝癌細胞耐藥性之間的關(guān)系。采用mtt法考察新型化療納米 藥物對肝癌耐藥細胞株細胞增殖的影響；通過形態(tài)學(xué)觀察、dna損傷和修復(fù)能 力檢測、流式細胞分析等方法檢測新型化療納米藥物對肝癌耐藥細胞凋亡、細胞 周期的影響，并對現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)（超聲、射頻消融等）與新型化療納米藥物聯(lián)用 降低肝癌細胞耐藥性的效果進行評價。以肝癌耐藥細胞及其建立的肝癌動物模型為對象，研究新型化療納米藥物對 耐藥相關(guān)蛋白、胞內(nèi)解毒系統(tǒng)和細胞凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等的影響。通過測定新型化療 納米藥

26、物在肝癌耐藥細胞和肝癌組織中的藥物濃度、atp酶活性、腫瘤耐藥轉(zhuǎn)運 蛋白（p-gp. mrp、bcrp和lrp等）及編碼基因的表達，闡明耐藥相關(guān)蛋白與新 型化療納米藥物降低肝癌細胞耐藥性的關(guān)系；通過測定肝癌耐藥細胞及肝癌組織 中g(shù)sh的含量及gst、p450酶的活性變化，揭示胞內(nèi)解毒系統(tǒng)與新型化療納米藥 物降低肝癌細胞耐藥性的關(guān)系；通過測定gsc的活性與腫瘤細胞凋亡相關(guān)蛋白 （bcl-2, bcl-xl等）及編碼基因的表達，闡明細胞凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與新型化療納米 藥物降低肝癌細胞耐藥性的關(guān)系。 新型化療納米藥物的胞內(nèi)動力學(xué)過程研究以肝癌典型耐藥細胞株（hepg刀dox、smmc-7721/dox等

27、）及相應(yīng)的敏感細 胞株為模型，采用激光共聚焦顯微鏡觀察研究新型化療納米藥物與肝癌耐藥細胞 和敏感細胞的結(jié)合/粘附能力；采用內(nèi)吞特異性抑制劑及分子生物學(xué)手段干預(yù)特 定的內(nèi)吞途徑，研究新型化療納米藥物的細胞攝取機制；采用共聚焦顯微鏡觀察 及流式細胞儀實時檢測新型納米藥物的入胞速度與程度，并使用熒光探針標記溶 酶體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體和細胞核等，實時監(jiān)測新型化療納米藥物進入細胞后的胞 內(nèi)分布情況，揭示新型化療納米藥物的組成、結(jié)構(gòu)和理化特性等對其進入肝癌耐 藥細胞和敏感細胞中的過程及胞內(nèi)行為的影響及其與降低肝癌細胞耐藥性之間 的關(guān)系。 新型化療納米藥物對肝癌干細胞的作用研究通過檢測肝癌干細胞球囊形成率、克

28、隆形成率、體內(nèi)成瘤能力等，研究新型 化療納米藥物對肝癌干細胞自我更新及分化能力的作用；通過測定肝癌干細胞及 其肝癌組織中干細胞相關(guān)基因的表達，揭示新型化療納米藥物進入肝癌干細胞的 能力對肝癌干細胞"干性"變化的影響；通過劃痕試驗、matrigel transwell試驗及 體內(nèi)研究等，揭示新型化療納米藥物對肝癌干細胞從原發(fā)瘤解離，向周圍侵潤、 遷移、生長繁殖和形成轉(zhuǎn)移瘤等能力的影響，探討新型化療納米藥物通過殺傷或 干擾肝癌干細胞的自我更新、分化來抑制肝癌轉(zhuǎn)移與復(fù)發(fā)的效果。 新型化療納米藥物降低肝癌細胞耐藥性的體內(nèi)藥效學(xué)評價構(gòu)建肝癌耐藥細胞的原位肝癌模型和皮下植入模型，研究新

29、型化療納米藥物 對模型動物的體重變化、肝功能、腫瘤生長抑制情況和生存期等的影響，從動物 水平上評價新型化療納米藥物降低肝癌細胞耐藥性的效果，并對現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù) (超聲、射頻消融、介入栓塞等)與新型化療納米藥物聯(lián)用降低肝癌細胞耐藥性 的效果進行評價。(3 )新型納米藥物調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境的機制和藥效學(xué)研究 新型免疫治療納米藥物清除treg等的機制研究將小鼠肝癌細胞系h22腫瘤細胞直接注射入balb/c小鼠肝組織，建立balb/c 小鼠原位肝癌模型，消化肝癌組織，采用免疫磁珠與流式細胞分離方法從肝癌組 織中分選treg等，通過檢測其對cd3+t細胞增殖的影響研究這些抑制性免疫細胞 的免疫抑制功能，采

30、用流式細胞術(shù)和免疫組化法分析treg等的數(shù)量及在肝癌組織 中的分布，探討新型免疫治療納米藥物對treg等的清除作用；分別采用抗cdllc.cd3和cd56抗體從肝癌組織中分選dc、ctl和nk細胞，通過體外培養(yǎng)法分析dc的 抗原提呈和ctl、nk細胞對腫瘤細胞的殺傷，多色流式細胞術(shù)分析dc、ctl和nk 細胞的數(shù)量、流式細胞術(shù)檢測cd80.cd86和mhcii表達以分析dc的成熟，檢測ifn* 活性來分析ctl、nk細胞功能，探討抑制性免疫細胞的清除對腫瘤免疫細胞的影 響；采用elisa法檢測tgf-（3. il-10. vegf. il-12. ifn-y和il2等的含量，熒光定 量rt-p

31、cra免疫組化法檢測這些免疫細胞因子的表達及在肝癌組織中的分布，探 討抑制性免疫細胞的清除對免疫細胞因子的影響。另外，觀察荷瘤小鼠存活時間、 腫瘤組織大小，結(jié)合腫瘤組織病理學(xué)分析手段，評價新型免疫治療納米藥物的治 療效果。 新型免疫治療納米藥物中和免疫抑制因子的機制研究建立bac小鼠原位肝癌模型，分別采用elisa法、熒光定量rtpcr及免疫組 化法分析tgfb等的含量、表達及在肝癌組織中的分布，探討新型免疫治療納米 藥物對這些免疫抑制因子的中和作用；采用流式細胞術(shù)和免疫組化分析treg等的 數(shù)量及其在肝癌組織中的分布，探討免疫抑制因子的中和對抑制性免疫細胞的影 響；采用多色流式細胞術(shù)分析dc

32、、ctl和nk細胞的數(shù)量、dc的成熟及ctl、nk細 胞功能，探討免疫抑制因子的中和對腫瘤免疫細胞的影響；經(jīng)中和免疫抑制因子 tgfb等的免疫治療納米藥物處理后，觀察小鼠存活時間、腫瘤組織大小，結(jié)合 腫瘤組織病理學(xué)分析手段，研究新型免疫治療納米藥物對肝癌治療效果的影響。 新型免疫治療納米藥物和化療納米藥物協(xié)同增效的機制研究建立balb/c小鼠原位肝癌模型，采用上述針對抑制性免疫細胞和免疫抑制 因子的新型免疫治療納米藥物與化療納米藥物序貫聯(lián)合治療，研究其對肝癌的協(xié) 同增效作用。采用流式細胞術(shù)和免疫組化法分析treg等的數(shù)量及其在肝癌組織 中的分布，多色流式細胞術(shù)分析dc、ctl和nk細胞的數(shù)量、

33、dc的成熟及ctl、 nk細胞功能，探討免疫治療納米藥物和化療納米藥物聯(lián)用對抑制性免疫細胞和 腫瘤免疫細胞的影響；采用elisa法檢測上清中tgfb、il-10. vegf、il-12. ifn-y 和il2等的含量，探討免疫治療納米藥物和化療納米藥物聯(lián)用對免疫正向相關(guān)因 子和免疫抑制因子的影響；探討現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)（超聲、射頻消融和介入栓塞等） 與新型免疫治療納米藥物聯(lián)用對肝癌治療效果的影響。 新型納米藥物對肝癌免疫炎癥反應(yīng)的調(diào)控研究建立balb/c小鼠原位肝癌模型，經(jīng)新型納米藥物處理后，采用elisa、rt-pcr 和western blot分析肝癌組織中炎癥相關(guān)因子il-1jl-6. il1

34、7、il23、ccl2、tnfa、 ifn*、inos、cox2、ilj0和tgfb等的含量和表達，化學(xué)發(fā)光法及western blot 檢測轉(zhuǎn)錄因子nfkb的p65和p50、ap-1的c-jun和c-fos的活性及表達，探討新 型納米藥物的組成、結(jié)構(gòu)和理化特性對肝癌組織中促炎因子及抑炎因子的影響， 進一步采用基因芯片揭示肝癌免疫微環(huán)境、炎癥反應(yīng)模式的變化規(guī)律。（4）新型納米藥物體內(nèi)過程研究與生物安全性評價 新型納米藥物突破肝癌生理屏障的體內(nèi)過程研究分別測定透明質(zhì)酸、膠原或葡萄糖胺聚糖等胞外基質(zhì)成分在腫瘤組織中的含 量，評價新型納米藥物對纖維化樣胞外基質(zhì)的破壞作用；測定腫瘤血管中的血流 速率，

35、考察新型納米藥物對血流動力學(xué)行為的影響；對納米藥物進行熒光標記， 建立光漂白熒光恢復(fù)技術(shù)測定新型納米藥物在肝癌血管和腫瘤細胞間質(zhì)的移動 速度；建立激光共聚焦技術(shù)結(jié)合matlab分析，測定新型納米藥物在肝癌微環(huán)境 的傳輸距離；采用上述方法研究新型化療納米藥物的理化特性（如粒徑、電荷、 形貌和靶向修飾等）對其在肝癌微環(huán)境的運動速度和傳輸距離的影響，并對納米 藥物共輸送技術(shù)、現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)（超聲、介入栓塞等）與新型納米藥物聯(lián)用克服 肝癌生理屏障的效果進行評價。 新型化療納米藥物的藥物動力學(xué)研究采用熒光標記或同位素標記技術(shù)對新型納米藥物進行標記，測定納米藥物載 體在不同時間、不同器官和組織中的濃度;建立

36、生物樣本中不同形式化療藥物（游 離藥物、血漿蛋白結(jié)合藥物和被包裹藥物）濃度的測定方法，研究納米載體和化 療藥物在動物體內(nèi)的分布、轉(zhuǎn)運和排泄等動力學(xué)過程，計算化療藥物在不同組織 的藥時曲線下面積（auc）,評價新型化療納米藥物的肝靶向效率。采用上述方 法研究新型化療納米藥物的理化特性對其體內(nèi)過程的影響，闡明化療納米藥物的 理化特性與體內(nèi)過程的相關(guān)性。通過對幾個基元過程進行研究，用能夠反映離散 與隨機特征的數(shù)學(xué)方法評價新型納米藥物靜注后在模型動物上的動力學(xué)行為。建立活體熒光顯微定量技術(shù)，定量測定新型納米藥物經(jīng)靜脈注射或介入栓塞 治療后在肝癌血管和胞外基質(zhì)的分布，研究納米藥物在腫瘤血管、腫瘤間質(zhì)和肝

37、 癌細胞轉(zhuǎn)運的動力學(xué)行為；用微透析技術(shù)結(jié)合hplc/lc-ms等分析方法研究新型化 療納米藥物在肝癌組織中的釋藥行為。按照上述方法研究新型化療納米藥物的理 化特性對其在肝癌組織中轉(zhuǎn)運與釋藥過程的影響。根據(jù)原位肝癌的病理特征，在 模型中引入藥物釋放常數(shù)、血流速率或細胞間質(zhì)壓力等參數(shù)，建立新型化療納米 藥物在模型動物肝癌組織中的動力學(xué)模型，闡明化療藥物濃度與上述參數(shù)之間的 相關(guān)性。 新型免疫治療納米藥物的藥物動力學(xué)研究建立用于免疫治療藥物的生物樣本預(yù)處理方法和藥物濃度測定的免疫分析 方法（elisa）或色譜分析法，從動物水平研究免疫治療納米藥物在模型動物體 內(nèi)分布、轉(zhuǎn)運和排泄的動力學(xué)過程；在局部組

38、織水平研究免疫治療納米藥物在肝 癌組織中轉(zhuǎn)運的動力學(xué)過程和釋藥行為；考察新型免疫治療納米藥物的理化特性 對其整體和局部組織藥物動力學(xué)行為的影響，闡明免疫治療納米藥物的理化特性 與其體內(nèi)過程的相關(guān)性。 新型納米藥物的生物安全性評價對新型納米藥物及相關(guān)納米載體，采用毒理學(xué)的方法，在動物（如小鼠、大 鼠、兔和犬等）水平上進行包括急性毒性、長期毒性和一般藥理學(xué)等安全性研究; 采用形態(tài)觀察如組織病理切片和生化檢測等方法，考察其對分布較多的組織或器 官（如淋巴組織、血液和骨髓等）和重要器官（如心、肝、脾、肺和腎等）的形 態(tài)和功能的影響；采用nmr代謝組學(xué)技術(shù)對各組織器官損傷的標志物進行分析, 對新型納米藥

39、物是否存在潛在毒性進行評價。通過測定p450、細胞色素b5及參與藥物代謝的主要亞型酶的活性，研究新 型納米藥物及相關(guān)納米載體對肝藥酶活性的影響；通過細胞生物學(xué)和分子生物學(xué) 手段，研究新型納米藥物對正常肝細胞形態(tài)、活性和功能的影響；通過測定免疫 器官（如胸腺及脾）重量以及免疫細胞、免疫相關(guān)蛋白在外周血中數(shù)量的變化， 研究新型納米藥物對免疫系統(tǒng)的影響；采用pfc法等手段開展體液免疫檢測，研 究體內(nèi)特異性抗體產(chǎn)生、特異性t細胞反應(yīng)等；采用熒光分光光度計和熒光顯微 鏡分析巨噬細胞吞噬等特性，研究新型納米藥物對吞噬細胞吞噬功能影響。通過血小板血栓生成、溶血和白細胞減少等細胞水平反應(yīng)、凝血系統(tǒng)、纖溶 系統(tǒng)

40、激活等血漿蛋白水平反應(yīng)研究新型納米藥物的血液相容性；參照國家標準（gb/t 16886系列）對新型納米藥物的組織相容性進行評價。3、技術(shù)途徑本項目以改善肝癌藥物治療效果為目標，將采用多學(xué)科交叉、相互滲透和有 機結(jié)合的模式，以新型納米藥物突破肝癌生理屏障、靶向肝癌細胞、降低肝癌細 胞耐藥性和調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境為主要研究內(nèi)容，在設(shè)計、合成突破肝癌生理屏 障的新型靶向功能性納米材料基礎(chǔ)上，構(gòu)建降低肝癌細胞耐藥性和調(diào)控肝癌免疫 微環(huán)境的新型納米藥物；利用先進的納米表征技術(shù)和體內(nèi)外檢測手段，系統(tǒng)研究 新型納米藥物的組成成份、組裝機制、結(jié)構(gòu)特性和理化特性等對突破肝癌生理屏 障、靶向肝癌細胞、降低肝癌細胞耐

41、藥性和調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境的作用機制，為 揭示納米藥物改善肝癌藥物治療效果提供研究方法和理論依據(jù)，具體技術(shù)途徑見 圖2。新型納米材料的設(shè)計、合成與表征突破肝癌生理屏障新型納米 藥物的構(gòu)建與表征降低肝癌細胞耐藥性的機制研究肝癌治療的新型納米藥物研究新型納米藥物降低肝癌細胞 耐藥性的機制和藥效學(xué)研究胞內(nèi)動力學(xué)過程研究對肝癌干細胞的作用研究降低肝癌細胞耐藥性的體內(nèi)藥效學(xué)清除抑制性免疫細胞的機制研究新型納米藥物調(diào)控肝癌免疫 微環(huán)境的機制和藥效學(xué)研究中和免疫抑制因子的機制研究免疫治療和化療協(xié)同增效的機制研對肝癌免疫炎癥反應(yīng)的調(diào)控研究突破肝癌生理屏障的體內(nèi)過程研究新型納米藥物體內(nèi)過程研究與生物安全性評價化療

42、納米藥物的藥物動力學(xué)研究免疫治療納米藥物藥物動力學(xué)研究生物安全性評價圖2肝癌治療新型納米藥物研究的技術(shù)途徑4、項目的創(chuàng)新性本項目針對突破肝癌生理屏障和靶向肝癌細胞、降低肝癌細胞耐藥性、調(diào)控 肝癌免疫微環(huán)境的關(guān)鍵科學(xué)問題，在學(xué)術(shù)思路、材料、技術(shù)、納米藥物等方面具 有顯著創(chuàng)新性：(1) 新思路為改善肝癌藥物治療效果，提出新型納米藥物構(gòu)建“需先突 破肝癌生理屏障、靶向肝癌細胞，然后再降低肝癌細胞耐藥性、調(diào)控肝癌免疫微 環(huán)境”的新思路。(2) 新材料 通過智能分子設(shè)計、納米特性控制、靶向分子修飾等手段， 合成一系列用于構(gòu)建抗肝癌新型納米藥物且生物安全的新型納米材料。(3) 新技術(shù) 發(fā)展控制納米特性的納

43、米組裝技術(shù)、多種作用機制藥物的共 輸送技術(shù)、化療納米藥物與免疫治療納米藥物聯(lián)用、納米藥物與現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)相 結(jié)合等新技術(shù)。(4) 新藥物采用設(shè)計的新型納米材料，在突破肝癌生理屏障、靶向肝癌 細胞的基礎(chǔ)上，構(gòu)建具有改善肝癌治療效果的新型納米藥物，如降低肝癌細胞耐 藥性的新型化療納米藥物和調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境的新型免疫治療納米藥物等。5、項目的特色(1) 社會意義大 針對肝癌這一嚴重危害我國人民生命健康的重大疾病， 利用納米藥物技術(shù)的集成創(chuàng)新，發(fā)展突破肝癌生理屏障、靶向肝癌細胞、降低肝 癌細胞耐藥性、調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境的新技術(shù)、新方法，力爭在改善肝癌藥物治 療效果方面取得突破，社會意義重大。(2) 多

44、技術(shù)聯(lián)用 針對肝癌發(fā)生、發(fā)展的復(fù)雜性，發(fā)展控制納米特性的納 米組裝技術(shù)、多種不同作用機制藥物的共輸送技術(shù)、化療納米藥物與免疫治療納 米藥物聯(lián)用、納米藥物與現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)相結(jié)合等新技術(shù)，改善肝癌藥物治療效果。(3) 多學(xué)科交叉 以項目組的前期研究為基礎(chǔ)，整合相關(guān)領(lǐng)域的優(yōu)勢力量, 形成“從功能性納米材料設(shè)計合成、新型納米藥物構(gòu)建、體內(nèi)過程研究到改善肝 癌治療效果與生物安全性評價”的完整研究技術(shù)鏈，促進多學(xué)科交叉與集成，建 立和發(fā)展基于納米技術(shù)改善肝癌治療效果研究的新模式，聚焦項目總體目標，改 善肝癌的治療效果。(4) 強強聯(lián)合研究隊伍由項目所需學(xué)科領(lǐng)域的國內(nèi)主要優(yōu)勢單位組成， 成員單位已在相關(guān)領(lǐng)域進

45、行了長期研究，積累了豐富的經(jīng)驗，并取得了一系列優(yōu) 秀成果。我們的科研隊伍具有較強的臨床研究和實踐經(jīng)驗，為基礎(chǔ)研究成果向臨 床應(yīng)用轉(zhuǎn)化奠定基礎(chǔ)。研究隊伍強強聯(lián)手，將各自的優(yōu)勢聚焦于突破肝癌生理屏 障、靶向肝癌細胞、降低肝癌細胞耐藥性和調(diào)控肝癌免疫抑制微環(huán)境等關(guān)鍵科學(xué) 問題，可望在改善肝癌治療效果方面獲得突破性的創(chuàng)新成果。6、取得重大突破的可行性分析(1) 目標明確、內(nèi)容具體 設(shè)計自主創(chuàng)新的功能性納米材料，構(gòu)建具有自主 知識產(chǎn)權(quán)、高效、安全的抗肝癌新型納米藥物，通過在分子、細胞、組織和動物 水平上對新型納米藥物突破肝癌生理屏障、靶向肝癌細胞、降低肝癌細胞耐藥性、 調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境的作用機制以及體

46、內(nèi)過程和生物安全性進行系統(tǒng)研究，實現(xiàn) 改善肝癌治療效果的目標。項目的主要研究內(nèi)容是在前期研究基礎(chǔ)上，結(jié)合本領(lǐng) 域的最新發(fā)展和國家需求，對前期工作的提煉、深化、延伸和發(fā)展。研究內(nèi)容具 體，研究目標明確，不僅結(jié)合了項目組成員前期的研究積累，也包含項目組成員 的原創(chuàng)性研究思想。(2) 基礎(chǔ)扎實、硬件一流 項目組成員在納米材料的設(shè)計、新型納米藥物的 構(gòu)建及其降低肝癌細胞耐藥性、調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境作用的機理、體內(nèi)過程和生 物安全性研究等方面已有豐富的積累，在國內(nèi)外一流學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表了多篇與本 項目研究工作密切相關(guān)的論文，并有多個相關(guān)納米藥物研制及臨床實踐的寶貴經(jīng) 驗，取得了一批重要的前期成果，在國內(nèi)外產(chǎn)

47、生了一定的影響。這些前期研究成 果為本項目的實施奠定了良好的研究工作基礎(chǔ)。項目承擔(dān)單位擁有多個相關(guān)國家 實驗室、國家重點實驗室、國家工程中心或省部級重點實驗室的一流硬件設(shè)施與 藥物研究技術(shù)平臺，包括用于納米材料合成與表征、新型納米藥物構(gòu)建與表征的 各類先進儀器，開展突破肝癌生理屏障、靶向肝癌細胞、降低肝癌細胞耐藥性、 調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境的機制、體內(nèi)過程與生物安全性研究等的各類設(shè)施，為本項 目的順利完成提供了強有力的保障。(3) 優(yōu)勢團隊、一流人才 項目集中了 一批具有納米科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、材料 學(xué)、化學(xué)、藥理學(xué)、毒理學(xué)、腫瘤學(xué)、免疫學(xué)、分子生物學(xué)等研究領(lǐng)域的優(yōu)秀人 才，他們具有較高的學(xué)術(shù)水平和強

48、烈的進取精神。項目組成員均來自我國重要的 相關(guān)研究機構(gòu)和國家或省部級重點實驗室/工程技術(shù)中心，在納米材料合成、新 型納米藥物設(shè)計和構(gòu)建、腫瘤治療與生物安全性研究方面積累了豐富經(jīng)驗，取得 過優(yōu)異的成績，得到了國際同行的認可。項目組在前期的研究中積累了豐富的合 作經(jīng)驗，形成了一支優(yōu)勢互補的科研團隊，已成為我國納米生物醫(yī)學(xué)創(chuàng)新研究的 優(yōu)秀研究群體，為本項目的實施和完成提供了強大的人力資源。7、組織方式(1) 在組織上強調(diào)體系化，瞄準項目總目標，追求可持續(xù)發(fā)展。組織管理 和運作體制分項目和課題兩個層次。項目設(shè)首席科學(xué)家1人，實行項目首席科學(xué) 家負責(zé)制，由項目首席科學(xué)家負責(zé)組織、管理、監(jiān)督和協(xié)調(diào)整個項目

49、的實施。首 席科學(xué)家聘任若干專家組成項目專家組，參與項目的組織、運行、領(lǐng)導(dǎo)和管理, 協(xié)助首席科學(xué)家審核和確定項目的學(xué)術(shù)思想、技術(shù)路線及研究計劃，指導(dǎo)協(xié)調(diào)各 課題的工作，督促并考核各課題的進展情況。項目專家組由相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域成就卓 著的專家組成，承擔(dān)單位之外的專家將占較大比例。(2) 在項目實施過程中，注重多項技術(shù)的集成整合、技術(shù)平臺和信息資源 共享、人才隊伍交叉融合。在充分發(fā)揮項目各承擔(dān)單位的學(xué)科優(yōu)勢和關(guān)鍵技術(shù)研 究實力的基礎(chǔ)上，強調(diào)優(yōu)勢力量的整合和協(xié)同攻關(guān)，克服"各自為戰(zhàn)的做法，形 成功能配套、布局合理、機制靈活的創(chuàng)新體系，將項目實施的一體化運行機制落 到實處。8、課題設(shè)置根據(jù)項目的

50、總體目標和擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題，以發(fā)展新型納米藥物改善肝 癌治療效果為核心，精心選擇突破點，設(shè)置如下四個課題：課題一突破肝癌生理屏障新型納米藥物的構(gòu)建與表征課題二 新型納米藥物降低肝癌細胞耐藥性的機制和藥效學(xué)研究課題三新型納米藥物調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境的機制和藥效學(xué)研究課題四 新型納米藥物體內(nèi)過程研究與生物安全性評價圖3四個課題間的相互關(guān)系課題一針對突破肝癌生理屏障和靶向肝癌細胞的需要，設(shè)計、合成新的功 能性納米材料，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建具有降低肝癌細胞耐藥性、調(diào)控肝癌免疫微環(huán) 境的新型納米藥物，為降低肝癌細胞耐藥性的機制和藥效學(xué)研究（課題二）、調(diào) 控肝癌免疫微環(huán)境的機制和藥效學(xué)研究（課題三）、體內(nèi)過

51、程研究與生物安全性 評價（課題四）提供材料和物質(zhì)保障。課題二在分子、細胞、組織和動物水平上對課題一提供的新型納米藥物降 低肝癌細胞耐藥性的機制與藥效開展研究，并將信息反饋給課題一，為課題一對 功能性納米材料的改進和新型納米藥物的進一步優(yōu)化提供實驗依據(jù)，也為課題四 的研究提供理論和實驗依據(jù)。課題三在分子、細胞、組織和動物水平上對課題一提供的新型納米藥物調(diào) 控肝癌免疫微環(huán)境的機制與藥效開展研究，并將信息反饋給課題一，為課題一對 新型納米藥物和相關(guān)功能性納米材料的進一步優(yōu)化提供實驗依據(jù)，也為課題四的 研究提供理論和實驗依據(jù)。課題四應(yīng)用課題一、課題二和課題三提供的新型納米藥物和降低肝癌細胞 耐藥性與調(diào)

52、控肝癌免疫微環(huán)境機制的研究成果，進行新型納米藥物及相關(guān)納米材 料的體內(nèi)過程研究和生物安全性評價，同時將信息反饋給課題一、課題二和課題 三，為新型納米藥物及相關(guān)納米材料的進一步優(yōu)化，降低肝癌細胞耐藥性與調(diào)控 肝癌免疫微環(huán)境的藥效及其機制的進一步研究提供依據(jù)。通過課題二、課題三和課題四對課題一提供的新型納米藥物研究和信息反 饋，對新型納米藥物及相關(guān)納米材料進行優(yōu)化，并再經(jīng)課題二、課題三和課題四 的循環(huán)研究，直至構(gòu)建出安全、可控的新型納米藥物，實現(xiàn)改善肝癌治療效果的 最終目標。課題一：突破肝癌生理屏障新型納米藥物的構(gòu)建與表征 研究目標：(1) 獲得用于構(gòu)建抗肝癌新型納米藥物、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型納

53、米材料 1015種；(2) 獲得突破肝癌生理屏障、靶向肝癌細胞、降低肝癌細胞耐藥性、調(diào)控肝 癌免疫微環(huán)境，且具有良好應(yīng)用開發(fā)前景的納米藥物58種；(3) 取得一批原創(chuàng)性成果，發(fā)表高質(zhì)量論文25篇以上，申請專利810項；(4) 培養(yǎng)碩士研究生1015名、博士研究生8j0名和博士后35名。研究內(nèi)容：(1) 根據(jù)突破肝癌生理屏障的需要，采用有機化學(xué)、高分子化學(xué)、超分子化 學(xué)以及生物材料學(xué)等的方法和原理，設(shè)計、合成具有長循環(huán)與epr效應(yīng)的相關(guān)新 型納米材料，主要包括對腫瘤組織或腫瘤細胞微環(huán)境快速響應(yīng)或降解的兩親性嵌 段聚合物、生物可降解納米凝膠、脂質(zhì)材料等，使其對特定刺激(如熱、ph、 酶和氧化還原性

54、等)快速響應(yīng)，進行化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及理化特性的表征。(2 )為提高上述納米材料突破肝癌生理屏障、降低肝癌細胞耐藥性和調(diào)控肝 癌免疫微環(huán)境的性能，運用先進的組裝技術(shù)(分子/粒子自組裝、外場誘導(dǎo)組裝 等)，構(gòu)建多種新型納米藥物載體(包括納米凝膠聚集體、聚合物膠束、納米脂 質(zhì)體、固體脂質(zhì)納米粒、聚合物納米粒和納米泡等)，并負載不同作用機制的藥 物，在突破生理屏障基礎(chǔ)上，發(fā)展降低耐藥性的新型化療納米藥物和調(diào)控肝癌免 疫微環(huán)境的免疫治療納米藥物，并研究其理化特性及釋藥行為。(3) 為提高納米藥物對肝癌組織與細胞的選擇性，偶聯(lián)肝癌細胞靶向分子， 構(gòu)建靶向納米藥物，研究靶向分子種類及其偶聯(lián)密度和生物活性等對肝

55、癌細胞特 異性粘附、攝取的影響和規(guī)律。(4) 建立體外肝癌血流模型，模擬肝癌組織細胞外基質(zhì)，探討納米藥物理化 特性、輔助藥物等對納米藥物在其中的擴散、傳輸行為的影響；研究現(xiàn)代醫(yī)療技 術(shù)對納米藥物突破肝癌生理屏障的作用。經(jīng)費比例：27%承擔(dān)單位：華中科技大學(xué)課題負責(zé)人：楊祥良學(xué)術(shù)骨干：萬江陵、趙彥兵、張志平、楊亞江、張志偉課題二：新型納米藥物降低肝癌細胞耐藥性的機制和藥效學(xué)研究 研究目標：(1) 建立新型化療納米藥物降低肝癌細胞耐藥性的研究方法；(2) 發(fā)展35個降低肝癌細胞耐藥性的化療納米藥物，提高58個候選藥物 對肝癌的治療效果；(3) 取得一批原創(chuàng)性成果，發(fā)表高質(zhì)量論文25篇以上，申請專利

56、8j0項；(4) 培養(yǎng)碩士研究生10j5名、博士研究生810名和博士后35名。研究內(nèi)容：(1) 研究新型納米藥物對肝癌耐藥細胞的增殖、凋亡和細胞周期等的影響， 揭示納米藥物的組成、結(jié)構(gòu)和理化特性對肝癌耐藥細胞藥物外排系統(tǒng)、細胞解毒 系統(tǒng)、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等的影響；研究現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)增強納米藥物降低肝癌細胞耐藥性 的作用及機制。(2) 研究新型納米藥物與肝癌敏感細胞、耐藥細胞的結(jié)合/粘附、攝取、胞 內(nèi)滯留及轉(zhuǎn)運等過程與經(jīng)時變化規(guī)律，研究其入胞速度與程度、胞內(nèi)分布與動力 學(xué)過程，揭示新型納米藥物的組成、結(jié)構(gòu)和理化特性對其入胞過程及胞內(nèi)行為的 影響，闡明其與降低肝癌細胞耐藥性之間的關(guān)系。(3) 研究納米藥物的

57、組成、結(jié)構(gòu)和理化特性對肝癌干細胞自我更新、分化、 成瘤能力的影響；建立肝癌動物模型，研究經(jīng)新型納米藥物治療后肝癌組織中癌 干細胞的比例和“干性。(4 )選用耐藥肝癌細胞建立動物模型，從動物水平上評價新型納米藥物降低 肝癌細胞耐藥性的效果，及與現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)相結(jié)合的作用。經(jīng)費比例：26%承擔(dān)單位：中國科學(xué)院上海藥物研究所、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 課題負責(zé)人：繆澤鴻學(xué)術(shù)骨干：林莉萍、劉揚中、高瑜、汪銘課題三：新型納米藥物調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境的機制和藥效學(xué)研究 研究目標：(1) 建立新型免疫治療納米藥物調(diào)控肝癌免疫微環(huán)境的研究方法；(2 )發(fā)展2-3個免疫治療納米藥物，篩選出具有協(xié)同效應(yīng)的化療納米藥物與 免疫治療納米藥物聯(lián)用的方案；(3) 取得一批原創(chuàng)性成果，發(fā)表高質(zhì)量論文25篇以上，申請專利8j0項；(4) 培養(yǎng)碩士研究生10j5名、博士研究生810名和博士后35名。研究內(nèi)容：(1) 研究新型免疫治療納米藥物對模型小鼠肝癌組織中的抑制性免疫細胞 treg等的清除作用及機理；研究新型納米藥物的組成、納米特性等對清除作用的 影響；闡明抑制性免疫細胞的清除對肝癌組織中其它免疫細胞和抑制性免疫因子 的作用，評價其治療效果。(2) 研究新型免疫治療納米藥物對模型小鼠肝癌組織中的免疫抑制因子 tgfb等含量、表達和分布的影響，闡明新型納米藥物的組成、納米特性等對其 中和作用的影響規(guī)律；揭示免疫抑制因子