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国家自然科学基金

申请书

（2 0 1 6 版）

资助类别：青年科学基金项目

亚类说明：

附注说明：

项目名称：Poly(A)化GANT61纳米颗粒靶向治疗胶质瘤的实验研究"

申请人：电话：

依托单位：

^

通讯地址：

邮政编码：/

单位电话：

电子邮箱：

; 申报日期：

国家自然科学基金委员会

基本信息

国家自然科学基金申请书项目组主要参与者（注: 项目组主要参与者不包括项目申请人）

编号姓名出生年月性别职称学位单位名称电话电子邮箱证件号码每年工作时间（月）

总人数高级中级初级博士后博士生硕士生

第 3 页

国家自然科学基金项目资金预算表

预算说明书（定额补助）

、

（一）立项依据与研究内容（4000-8000 字）：

1.项目的立项依据（研究意义、国内外研究现状及发展动态分析，需结合科学研究发展趋势来论述科学意义；或结合国民经济和社会发展中迫切需要解决的关键科技问题来论述其应用前景。附主要参考文献目录）；

1.1研究意义胶质瘤 (glioma) 是最常见的中枢神经系统恶性肿瘤之一，约占儿童脑肿瘤的25%。具有生长迅速、手术难以彻底切除的特点。近年来开展的以手术切除并结合放化疗的综合治疗仅能治愈部分病例，还有相当多的胶质瘤患者治疗后遗留神经系统功能缺陷和认知障碍，严重影响着患者的生存质量。因此，对胶质瘤的靶向治疗和分子机制的深入研究，将为治疗胶质瘤的治疗提供更多的理论依据和实验基础。寻找治疗GB 更安全有效的方法，并尽可能减少后遗症是十分必要的，具有重大的社会意义。

SHH 信号通路（Sonic Hedgehog Pathway, SHH）的传递过程可以简单总结四个部分：Sonic Hedgehog（SHH 配体蛋白）- Ptch（跨膜蛋白受体）- Smo（跨膜蛋白）- Gli（转录因子）的传递过程。Gli 是该信号通路下游终末端的转录因子，调控着下游 CyclinD1、N-myc、PTCH1、bcl-2 和 bax 等多个靶基因。GANT61 是该通路下游的 Gli 抑制剂，它主要与 Gli1DNA 结合，抑制 Gli1、Gli2 锌指蛋白活性，从而拮抗 SHH 信号通路 Smo 下游 Gli1 等转录因子的转录活性。虽然多项研究表明 GANT61 能够明显抑制肿瘤的生长增殖，促进肿瘤细胞的凋亡，但 GANT61 同样也存在着一定的缺点，如何提高药物的靶向运输，提升治疗效果，降低药物的不良反应等一系列问题，都需要通过一种新型的载体材料来解决。

1.2国内外研究现状及发展动态分析

随着新世纪生物材料科学的发展，功能化的纳米材料在肿瘤的治疗方面存在着广阔的应用前景。通过构建纳米药物载体，能够实现药物精准的控制释放，提高药物的靶向运输效率和治疗效果，并且能够大大减少药物的不良反应。

同时，聚腺嘌呤(PolyA) 广泛存在于生物体中，和生命的活动息息相关，尤

其是在 RNA 的转录和翻译之中发挥着重要作用。而且，许多肿瘤细胞的 mRNA 末

端往往存在着过度表达(PolyA)尾端。很多研究发现，利用 mRNA 末端的Poly(A)

作为药物靶点，其能够通过与药物的氢键特异结合，可以抑制 mRNA 的翻译，

从而抑制肿瘤的发生发展。同时，由于氢键结合力介于共价结合和静电吸附之间，在一定的条件下(如低 pH、升温)，其结合力将会下降。因此，利用 Poly(A)能够和

药物之间相互作用的特点进行装载药物，可能会成为一种新型的抗肿瘤药物载体。

因此，利用小分子 GANT61 化合物与腺嘌呤(A 碱基)氢键特异性结合，并在

酸性环境下结合力将会下降的特点，同具有良好生物相容性、DNA 酶切保护性

以及易于生物修饰的二氧化硅纳米颗粒相结合，研究一种基于(PolyA)和二氧化

硅纳米颗粒 (Silica coated nanoparticles, SiNPs) 的，并且能够通过肿瘤

的酸性环境进行可控性的释放抗肿瘤药物，将是一种更新型、更有效、更安全和

更有前景的治疗方式，对胶质瘤的治疗过程具有重要意义。

2.项目的研究内容、研究目标，以及拟解决的关键科学问题

（此部分为重点阐述内容）；

2.1研究内容

(1)在体外分离培养 DOAY 细胞，研究 GANT61 对胶质瘤 DOAY 细胞增殖抑制的影响，通过流式细胞术检测 GANT61 对胶质瘤的促凋亡作用， Western blot 和qPCR 等实验研究胶质瘤中DOAY 细胞SHH 信号通路中Gli1、Gli2、CyclinD1、Caspase3、Caspase9、Bax、Bcl-2 等表达情况。

(2)成功构建 Poly(A)化 GANT61 纳米颗粒。分别通过高分辨电镜、高效液相色谱法检测、CCK8 法和激光共聚焦研究等实验研究合成纳米颗粒的表面特征、纳米颗粒药物的包封率和载药量、细胞的抑制率和细胞的吞噬及释放。

(3)制作胶质瘤裸小鼠移植瘤模型，使用构建成功的Poly(A) 化GANT61 纳米颗粒颈内动脉注射移植裸小鼠胶质瘤进行动物实验，Westernblot、免疫组化及 qPCR 等实验研究胶质瘤中SHH 信号通路中Gli1、Gli2、CyclinD1、Caspase3、Caspase9、Bax、Bcl-2 等表达情况。

2.2研究目标

(1)在体外培养胶质瘤 Doay 细胞，研究 SHH 信号通路靶向抑制剂

GANT61 对胶质瘤 Doay 细胞增殖抑制的影响。

(2)合成 Poly(A)化 GANT61 纳米颗粒，分别通过高分辨电镜、高效液相色谱法检测、CCK8 法和激光共聚焦研究等实验研究合成纳米颗粒的表面特征、纳米颗粒药物的包封率和载药量、细胞的抑制率和细胞的吞噬及释放。

(3)Poly(A)化 GANT61 纳米颗粒靶向治疗裸鼠胶质瘤，再使用免疫组化、westen blot 和 qPCR 检测胶质瘤中 SHH 信号通路中相关蛋白和基因的表达情况。

2.3拟解决的关键科学问题

1、在体外构建建立 Poly(A)化 GANT61 纳米颗粒合成，目前我们已经进行了相关的研究。

2、使用透射电子显微镜、电泳、高效液相色谱仪等方法检测纳米颗粒的形貌、电位、稳定性、载药量、包封率以及考察 GANT61 在不同 pH 值溶液的释放行为。