Tat-TTA1-PEG 共修飾明膠-硅氧烷納米?？缪X屏障及對膠質(zhì)瘤的靶向性研究

張龍，胡洋，林曉寧，魏峰，豐偉，田新華Δ

（1.廈門大學(xué)醫(yī)學(xué)院，福建廈門361004；2.廈門大學(xué)附屬中山醫(yī)院，福建廈門361004）

Tat-TTA1-PEG 共修飾明膠-硅氧烷納米?？缪X屏障及對膠質(zhì)瘤的靶向性研究

張龍1，胡洋1，林曉寧2，魏峰2，豐偉2，田新華2Δ

（1.廈門大學(xué)醫(yī)學(xué)院，福建廈門361004；2.廈門大學(xué)附屬中山醫(yī)院，福建廈門361004）

目的觀察經(jīng)Tat多肽，適配體TTA1，聚乙二醇（PEG）聯(lián)合修飾的新型納米載體明膠硅氧烷納米粒子（gelatin-siloxane nanoparticles，GSNPs）跨血腦屏障及靶向到達(dá)膠質(zhì)瘤的能力。方法通過兩步溶膠-凝膠法合成GSNPs，然后在其表面依次修飾上PEG、TTA1、Tat，并以熒光染料Cy5.5-NHS標(biāo)記。建立膠質(zhì)瘤裸鼠原位模型20～25只，分為空白對照組，GSNPs組，PEG-GSNPs組，TTA1-PEG-GSNPs組，Tat-TTA1-PEG-GSNPs組。尾靜脈注射各種修飾的納米粒子，觀察其在大鼠體內(nèi)分布情況；將裸鼠處死后取腦、肝、脾，觀察納米粒子在各器官的分布。結(jié)果活體成像及統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示TTA1-Tat-PEG-GSNPs在腦部的熒光強(qiáng)于Tat-PEG-GS NPs、PEG-GSNPs、GSNPs組，且在腫瘤部位的熒光強(qiáng)于腦內(nèi)其他部位，而在肝臟脾臟的熒光弱于其他3組。結(jié)論TTA1-Tat-PEG-GS NPs能夠逃逸內(nèi)皮網(wǎng)狀吞噬系統(tǒng)（reticuloe endothelin system，RES）的吞噬，還能跨過血腦屏障，而且對膠質(zhì)瘤具有靶向性，是一種潛在的膠質(zhì)瘤治療基因及藥物的靶向載體。

膠質(zhì)瘤；納米粒子；血腦屏障；靶向給藥系統(tǒng)

膠質(zhì)瘤為原發(fā)于腦部的惡性腫瘤，占了腦部腫瘤的80%，目前仍是最致命的癌癥形式［1］。膠質(zhì)瘤常呈浸潤性生長，且多處于腦部重要結(jié)構(gòu)，手術(shù)無法做到真正的徹底切除，極易復(fù)發(fā)，傳統(tǒng)治療采用手術(shù)切除大瘤體，術(shù)后采用放化療等手段殺滅殘存瘤細(xì)胞，但治療效果及預(yù)后均欠佳?，F(xiàn)今基因治療正成為膠質(zhì)瘤治療的研究熱點(diǎn)，但血腦屏障的存在限制了大部分基因載體及98%可用于膠質(zhì)瘤治療的藥物進(jìn)入腦到達(dá)膠質(zhì)瘤部位［2］，只有摩爾質(zhì)量低于150 g／mol的親水化合物和摩爾質(zhì)量低于400 g／mol的疏水化合物能由被動擴(kuò)散進(jìn)入大腦［3］，加上網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)（RES）和溶酶體對藥物的吞噬降解及P-gp蛋白對藥物的外排作用，使得治療基因和藥物很難到達(dá)腫瘤部位，嚴(yán)重影響治療效果。且多數(shù)基因載體和化療藥物具有很大的不良反應(yīng)，缺乏腫瘤靶向性，這使得人們急需一種載體來運(yùn)載基因或藥物到達(dá)腫瘤部位。

當(dāng)前人們使用的載體主要分為病毒載體與非病毒載體，病毒載體主要用于基因治療方面，具有很高的基因轉(zhuǎn)染率，但其在存在的免疫原性，外源目的基因整合率不高、DNA裝載量有限、宿主靶向特異性低和花費(fèi)高［4］，而且無法轉(zhuǎn)運(yùn)化療藥物進(jìn)行膠質(zhì)瘤的靶向性治療，及其潛在的致癌性限制了其應(yīng)用，特別是“杰辛格反應(yīng)”事件后，其應(yīng)用受到很大限制。目前人們所用的非病毒載體主要包括納米載體和干細(xì)胞載體。干細(xì)胞載體對腫瘤具有較好的靶向遷移性及腫瘤反應(yīng)性［5］，但外源干細(xì)胞載體的潛在致瘤性、干細(xì)胞來源、外源基因的穩(wěn)定表達(dá)等難題制約了干細(xì)胞載體在臨床治療中的應(yīng)用。而納米載體因其在血漿中不被降解，能夠逃避內(nèi)皮-網(wǎng)狀系統(tǒng)的捕捉，且能夠直接通過血腦屏障靶向腫瘤部位，而不用人工開放，并且能夠穿過腫瘤基質(zhì)屏障和腫瘤血管屏障且腦膠質(zhì)瘤對納米粒有EPR效應(yīng)（選擇性高通透性和滯留性）使其被動靶向膠質(zhì)瘤部位［6］，加之納米載體較高的基因裝載量，較低的細(xì)胞毒性，及其對藥物和基因的保護(hù)作用，使其成為運(yùn)載藥物或基因到達(dá)膠質(zhì)瘤腫瘤部位的理想載體。

本實(shí)驗(yàn)將通過兩步溶膠-凝膠法合成GSNPs首先修飾上熒光染料Cy5.5-NHS，然后逐步修飾上延長載體體內(nèi)循環(huán)時間的親水性聚乙二醇（PEG）［7］，可特異性與膠質(zhì)瘤細(xì)胞高表達(dá)的肌腱蛋白C（TN-C）結(jié)合的適配體TTA1［8］，具有增強(qiáng)納米載體跨血腦屏障跨細(xì)胞膜能力的小分子多肽Tat［9］，可避免網(wǎng)狀-內(nèi)皮系統(tǒng)（RES）吞噬作用。然后將得到的納米粒子通過尾靜脈分別注入載瘤裸鼠體內(nèi)，通過活體成像儀定點(diǎn)觀察納米載體的體內(nèi)分布，跨血腦屏障的能力以及對膠質(zhì)瘤的靶向性。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑 明膠購自美國BBI公司，3-（2，3-環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（GPSM）與3-（三甲氧基硅烷）丙胺（APTMS）購自美國ACROSORGANICS公司。1-乙基-3-（3-二甲基氨丙基）-碳化二亞胺（EDC），N-羥基琥珀酰亞胺（NHS），聚乙二醇（PEG）購自上?；瘜W(xué)試劑有限公司。TTA1適配體，Tat多肽購自上海生工生物工程有限公司。Cy5.5-NHS購自上海西寶生物科技有限公司。DMEM高糖培養(yǎng)基和小牛血清購自美國Hyelone公司。大鼠C6膠質(zhì)瘤細(xì)胞購于上海美軒生物科技有限公司。裸鼠購買于廈門大學(xué)動物實(shí)驗(yàn)中心，動物許可證號：SCXK（滬）2012-0002，所做動物實(shí)驗(yàn)均遵循《實(shí)驗(yàn)動物保護(hù)條例》有關(guān)內(nèi)容。

1.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器 Varian7T磁共振成像儀（美國Varian Ltd），小動物活體成像系統(tǒng)（美國劍橋科研儀器公司），粒徑分析儀及ZETA電位分析儀（英國Malvern Instruments Ltd），透射電子顯微鏡（日本JEM公司）。

1.2 方法

1.2.1 材料的制備與表征 TTA1-Tat-PEG-GS的合成分為5個階段：①通過兩步溶膠凝膠法合成GSNPS，具體合成方法參考Yin等及Wang等方法［10］。②熒光染料Cy5.5-NHS修飾的GS的合成：提前1天凍干5mL GS，計(jì)算GS濃度，根據(jù)GS的量取適量Cy5.5-NHS溶于二甲基亞砜（DMSO）中使得Cy5.5-NHS的量與所取的GS表面氨基量1∶5，將得到的反應(yīng)液與GSNPs（pH 7.5～8.0）溶液混合避光共振8 h后離心洗滌2遍（14000 r／min，20min，25℃）得到Cy5.5-NHS修飾的GSNPs。③連接PEG（PEG合成時已經(jīng)修飾氨基和羧基修飾）：將PEG與EDC、NHS分散于pH 7.5～8.0緩沖液中使得EDC∶NHS∶PEG為3∶3∶1，震蕩反應(yīng)4 h以活化PEG表面的羧基，將得到的反應(yīng)液加入制備的熒光染料修飾的GSNPs溶液（pH 7.5～8.0）中使得-COOH（PEG）：NH2（GS）為1∶4，避光共振4 h后離心（14000 r／min，20 min，25℃）洗滌2次，而后重新分散于pH 7.5～8.0緩沖液中得到PEG修飾的GSNPs。④TTA1-PEG-GSNPs的合成：在得到的PEG-GSNPs溶液中加入3-（2-吡啶二巰基）丙酸n-巰基琥珀酸亞胺酯（SPDP）使得SPDP∶PEG-GSNPs上PEG外端的氨基為0.5∶1。避光震蕩反應(yīng)0.5 h后離心（14000 r／min，20 min，25℃）洗滌2次而后重新分散于pH 7.5～8.0緩沖液中，加入DNA適配體TTA1（5′-CCTGCACTTGGCTTGGATTTCAGAAGGGAGACCC-3′）使得TTA1∶GSNPs為2.0 nmol∶1mg。震蕩反應(yīng)4 h后離心洗滌2遍（14000 r／min，20 min，25℃）即得到TTA1-PEG-GSNPs。⑤Tat-TTA1-PEG-GSNPs的合成：將得到的TTA1-PEG-GSNPs溶液離心后重懸與pH 7.5～8.0緩沖液中，在其中加入Tat使得Tat∶GS表面剩余氨基∶EDC∶NHS為0.3∶1∶3∶3，震蕩反應(yīng)5 h，離心洗滌（14000 r／min，20 min，25℃）2遍即得到Tat-TTA1-PEG-GSNPs。

將制備的的材料高速離心后重新分散于緩沖液中，用MALVERN Zetasizer Nano-ZS儀器測定其粒徑和Zeta電位。透射電鏡（TEM）觀察其形態(tài)，分散度和粒徑。

1.2.2 膠質(zhì)瘤裸鼠模型的構(gòu)建 取4～6周BALB／c裸鼠25只，雌雄不限，購買于廈門大學(xué)動物實(shí)驗(yàn)中心。動物飼養(yǎng)1周后在屏障環(huán)境內(nèi)將麻醉后的裸鼠固定于立體定向儀上，常規(guī)消毒鋪巾后在頭頂正中沿正中線做一1 cm切口，然后在冠狀縫下0.5 cm矢狀縫右側(cè)2 cm用牙科鉆做一骨窗［11］。在立體定向儀的引導(dǎo)下將處于對數(shù)生長期的C6膠質(zhì)瘤細(xì)胞（懸浮于無血清的DMEM培養(yǎng)基中，細(xì)胞數(shù)為106）5μL，用微量注射器20min接種于大腦尾狀核。術(shù)后每天觀察其行為改變并測量體質(zhì)量，每周行MRI檢測膠質(zhì)瘤成型情況。

1.2.3 材料的體內(nèi)分布及其跨血腦屏障靶向膠質(zhì)瘤能力的評測 取已構(gòu)建好的裸鼠原位膠質(zhì)瘤模型25只，均分為空白對照組，GSNPs組，PEG-GSNPs組，TTA1-PEG-GSNPs組，TAat-TTA1-PEG-GSNPs組。分別經(jīng)尾靜脈注射Cy5.5-NHS標(biāo)記的GSNPs，PEG-GSNPs，TTA1-PEG-GSNPs，Tat-TAA1-PEG-GSNPs，注射量為200μL。注射后分別于0.5、1、2、4 h通過活體成像儀定點(diǎn)觀察納米材料在載瘤動物體內(nèi)的動態(tài)分布，4 h后于CO2處死箱內(nèi)處死實(shí)驗(yàn)裸鼠，取腦、肝、脾，觀察器官內(nèi)納米粒子分布并測量其熒光強(qiáng)度。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 1.9.0統(tǒng)計(jì)軟件處理數(shù)據(jù)，正態(tài)計(jì)量資料以“±s”來表示，采用比較各樣本均數(shù)的t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各種納米材料的表征 TEM下PEG-GS NPs，TTA1-PEG-GSNPs，TAT-TTA1-PEG-GSNPs的照片見圖1，可見PEG-GS NPs、TTA1-PEG-GS NPs、TAT-TTA1-PEG-GS NPs呈球形，粒徑在80～100 nm之間。Zeta電位儀測量結(jié)果顯示，GS表面修飾PEG和TTA1后表面電位由30 mV左右降至接近電中性，這是由于GS表面的氨基被消耗。血腦屏障在整體上表現(xiàn)為負(fù)電位［12］，與TTA1-PEG-GSNPs相比經(jīng)PEG、TTA1、Tat修飾的GSNPs表面電位有所增加，這有利于納米載體運(yùn)載質(zhì)粒并提高通過其血腦屏障的能力。

圖1 TEM下各種納米粒子表征圖片F(xiàn)ig.1 Pictures of each NPs under TEM

表1 4種納米粒子的粒徑和Zeta電位（n＝22）Tab.1 The size and Zeta potential of four NPs（n＝22）

2.2 MRI增強(qiáng)掃描觀察結(jié)果 膠質(zhì)瘤移植手術(shù)中裸鼠初期因麻醉后低溫死亡2只，注意保溫后均成活。裸鼠術(shù)后1 d內(nèi)逐步恢復(fù)活動和飲食，2 d后恢復(fù)正常，術(shù)后1周內(nèi)無明顯行為改變，1周后逐步出現(xiàn)精神萎靡，嗜睡，體重下降反應(yīng)遲鈍等癥狀，2周后出現(xiàn)眼球突出，偏癱等癥狀，體質(zhì)量下降明顯，3周后明顯惡病質(zhì)，所有手術(shù)裸鼠均于4周內(nèi)陸續(xù)死亡。由膠質(zhì)瘤原位模型構(gòu)建后連續(xù)3周MRIT2加權(quán)象的圖片（見圖2），可見模型構(gòu)建1周后微量注射器穿刺部位（定位于尾狀核）有環(huán)形高密度影，穿刺部位為囊性暗區(qū)。2周后可見1周前的囊性暗區(qū)已為高密度影所替代，高密度影范圍有所擴(kuò)大。3周后可見高密度影明顯擴(kuò)大。結(jié)果顯示模型成瘤效果顯著，成瘤率高達(dá)90%。

圖2 各組膠質(zhì)瘤種植后MRI增強(qiáng)掃描的結(jié)果Fig.2 MRI images of nudemice intracerebral glioblastomamodel

2.3 活體成像動態(tài)觀察的結(jié)果 由尾靜脈注射經(jīng)熒光染料標(biāo)記的納米材料后定點(diǎn)活體成像儀觀察到的結(jié)果（見圖3），可見Cy5.5-NHS標(biāo)記的GS經(jīng)尾靜脈注射后很快在腎臟富集并代謝，4 h時腦部熒光信號消失。經(jīng)PEG修飾后其腎臟富集現(xiàn)象大大減弱，體內(nèi)循環(huán)周期延長，4 h時腦部熒光信號仍然存在。經(jīng)TTA1 PEG聯(lián)合修飾后其體內(nèi)代謝減慢，2 h可見腦部腫瘤注射點(diǎn)出現(xiàn)高于腦部其他部位的熒光信號，4 h時此高熒光信號仍然存在。經(jīng)Tat、TTA1、PEG聯(lián)合修飾后納米載體體內(nèi)循環(huán)時間延長，2、4 h腦部腫瘤注射部位同樣出現(xiàn)高于腦部其他部位的熒光信號，且與TTA1-PEG-GSNPs組相比信號更強(qiáng)范圍更大。

圖3 納米載體經(jīng)尾靜脈注入膠質(zhì)瘤模型動物后活體成像觀察結(jié)果Fig.3 Dynamic imaging of nudemice after the injection of nanoparticles

2.4 納米載體在主要器官內(nèi)的分布及跨血腦屏障靶向膠質(zhì)瘤能力的評價 圖4為納米材料尾靜脈注入膠質(zhì)瘤模型動物4 h后取肝臟和脾臟活體成像觀察的結(jié)果，由圖可見Cy5.5-NHS熒光染料標(biāo)記的GS NPs尾靜脈注入模型動物后在肝臟和脾臟中均表現(xiàn)為較高信號。與GSNPs相比，經(jīng)PEG修飾后的納米載體在肝臟和脾臟中的熒光信號大大減弱。這表明經(jīng)PEG修飾后的GSNPs能夠在一定程度上逃避內(nèi)皮-網(wǎng)狀系統(tǒng)的吞噬。

圖4 納米載體尾靜脈注入模型動物4 h后取肝、脾、腦活體成像結(jié)果A：對照組；B：GSNPs；C：PEG-GSNPs；D：TTA1-PEG-GSNPs；E：Tat-TTA1-PEG-GSNPsFig.4 Imaging results of removed liver，spleen and brain afternanoparticles injection of 4 hA：control group；B：GSNPs group；C：PEG-GSNPs group；D：TTA1-PEG-GSNPs group；E：Tat-TTA1-PEG-GSNPs group

未經(jīng)修飾的納米粒子在到達(dá)腦部之前很快會被RES吞噬降解［13］。由納米材料尾靜脈注入膠質(zhì)瘤模型動物4 h后取腦活體成像的結(jié)果可以看到未經(jīng)修飾的GSNPs只有少量能夠聚集在腦部。經(jīng)PEG修飾后腦部熒光增強(qiáng)且范圍有所擴(kuò)大。經(jīng)TTA1-PEG聯(lián)合修飾后腦部熒光強(qiáng)度和范圍進(jìn)一步增強(qiáng)，且在腫瘤部位的熒光強(qiáng)度強(qiáng)于腦部其他部位。證明與GSNPs相比經(jīng)TTA1-PEG-GSNPs有較大優(yōu)勢進(jìn)入腦且對膠質(zhì)瘤具有靶向性。Tat、TTA1、PEG修飾后，腦部腫瘤部位出現(xiàn)最高強(qiáng)度的熒光信號，幾乎整個腦部都被熒光所覆蓋。證明與TTA1-PEG-GSNPs相比，Tat-TTA1-PEG-GSNPs到達(dá)腦組織和腦部腫瘤的能力都有所增強(qiáng)。已有文獻(xiàn)報道經(jīng)Tat-PEG聯(lián)合修飾的納米載體可以透過血腦屏障到達(dá)腦部［14］。

2.5 體內(nèi)器官分布半定量分析結(jié)果 未經(jīng)修飾的GSNPs在肝臟和脾臟中的熒光光子量分別達(dá)到了4731276.7和873792.3，經(jīng)PEG修飾后納米載體在肝臟和脾臟中的熒光光子量則分別下降到了3263552.3和300515.7，而腦部的熒光光子量則由35440.5提升到了91137.4。經(jīng)PEG、TTA1聯(lián)合修飾后肝臟和脾臟中的熒光光子量進(jìn)一步下降而在腦部的含量則有所提升。經(jīng)Tat、TTA1、PEG修飾后的納米載體其在肝臟和脾臟中的熒光光子量下降到最低點(diǎn)而腦部光子量則達(dá)到最高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。證明Tat-TTA1-PEG-GSNPs在肝臟和脾臟中的含量低于其他組，而在腦組織中的含量高于其他組。

圖5 將納米載體尾靜脈注入模型動物4 h后的體內(nèi)器官分布圖Fig.5 Distribution in vivo of different NPs after injecting intomice for 4 h via the tail vein

3 討論

膠質(zhì)瘤為原發(fā)于腦部的惡性腫瘤，傳統(tǒng)的治療方法療效有限，而基因治療提供了另一種途徑。但是由于血腦屏障的存在，多數(shù)的基因載體和超過98%的可以用來治療膠質(zhì)瘤的藥物都不能到達(dá)腦組織。GSNPs具有粒徑小，毒性低及生物相容性高的特點(diǎn)，是理想的基因與藥物載體?；铙w成像的結(jié)果顯示與GS NPs相比，GSNPs經(jīng)PEG修飾后在載瘤裸鼠體內(nèi)的代謝速度減慢，半定量分析結(jié)果顯示，納米粒子在肝臟和脾臟中的含量大幅下降，而腦部含量有所增加，說明PEG-GSNPs能夠在一定程度上逃逸內(nèi)皮網(wǎng)狀吞噬系統(tǒng)的吞噬，延長血漿半衰期，繼而能使更多的納米載體到達(dá)腦部血管透過血腦屏障。與PEG-GSNPs相比，TTA1-PEG-GSNPs不僅在肝臟、脾臟中的含量有所下降，腦部含量有所提升，而且在腦部膠質(zhì)瘤部位有所集中，這說明TTA1-PEG-GSNPs不僅能夠逃逸內(nèi)皮網(wǎng)狀吞噬系統(tǒng)的吞噬，透過血腦屏障，而且對膠質(zhì)瘤具有靶向性。本實(shí)驗(yàn)室之前的研究證明與PEG-GSNPs相比，PEG、Tat共修飾的GSNPs尾靜脈注入膠質(zhì)瘤皮下動物模型后對膠質(zhì)瘤的靶向性更高［15］。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：與其3組相比，GSNPs經(jīng)PEG-TTA1-Tat聯(lián)合修飾后在肝臟和腎臟中的含量最低，而在腦部的含量最高，而且Tat-TTA1-PEG-GSNPs在腦部膠質(zhì)瘤部位有非常明顯的集中。以上結(jié)論表明：經(jīng)Tat多肽、TTA1適配體、PEG聯(lián)合修飾后的GSNPs不僅能夠逃逸網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的吞噬，而且能夠跨過血腦屏障靶向到達(dá)膠質(zhì)瘤。這些優(yōu)勢使得GSNPs能夠攜帶治療基因或藥物，并保護(hù)其靶向到達(dá)膠質(zhì)瘤細(xì)胞對膠質(zhì)瘤進(jìn)行有效的治療。

腦膠質(zhì)瘤是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的、原發(fā)性惡性腫瘤，即使給予傳統(tǒng)的手術(shù)聯(lián)合放化療的綜合治療，低級別膠質(zhì)瘤患者的平均存活時間僅為3～5年，而高級別膠質(zhì)瘤為1～2年。其治療一直是神經(jīng)外科領(lǐng)域的難點(diǎn)熱點(diǎn)。血腦屏障的存在使很多藥物難以進(jìn)入腦部，大大限制了治療效果。GSNPs不僅能夠通過血腦屏障，經(jīng)過靶向修飾后能夠定向到達(dá)膠質(zhì)瘤部位釋放化療藥物與基因，它還具有低免疫原性、高容量性、對目的基因和藥物具有保護(hù)作用，防止其被提前代謝。并且GSNPs在攜帶藥物、基因進(jìn)行治療時不需要開放血-腦脊液屏障，且本身能夠通過EPR效應(yīng)滯留于膠質(zhì)瘤部位，這些都給膠質(zhì)瘤的治療帶來了極大優(yōu)勢。

［1］Kievit FM，Veiseh O，F(xiàn)ang C，et al.Chlorotoxin labeled magnetic nanovectors for targeted gene delivery to glioma［J］.Acs Nano，2010，4（8）：4587-4594.

［2］Pardridge WM.Blood-brain barrier delivery［J］.Drug Discovery Today，2007，12（1）：54-61.

［3］Mailander，Volker，Landfester，et al.Interaction of nanoparticles with cells［J］.Biomacromolecules，2009，10（9）：2379-2400.

［4］Jordan，Andreas，Scholz，et al.The effect of thermotherapy using magnetic nanoparticles on ratmalignant glioma［J］.Journal of neurooncology，2006，78（1）：7-14.

［5］Shah K，Bureau E，Kim DE，et al.Glioma therapy and real-time imaging of neural precursor cellmigration and tumor regression［J］. Annals of neurology，2005，57（1）：34-41.

［6］Kawano，Kumi，Watanabe，et al.Enhanced antitumor effect of camptothecin loaded in long-circulating polymeric micelles［J］. Journal controlled release，2006，112（3）：329-332.

［7］Locatelli E，F(xiàn)ranchini MC.Biodegradable PLGA-b-PEG polymeric nanoparticles：synthesis，properties，and nanomedical applications as drug delivery system［J］.Journal of Nanoparticle Research，2012，14（12）：1-17.

［8］Hirata E，Arakawa Y，Shirahata M，et al.Endogenous tenascin-C enhances glioblastoma invasion with reactive change of surrounding brain tissue［J］.Cancer science，2009，100（8）：1451-1459.

［9］Gabathuler R.Approaches to transport therapeutic drugs across the blood-brain barrier to treat brain diseases［J］.Neurobiology of Disease，2010，37（1）：48-57.

［10］Wang ZY，Zhao Y，Ren L，et al.Novel gelatin-siloxane nanoparticles decorated by Tat peptide as vectors for gene therapy［J］. Nanotechnology，2008，19（44）：445103.

［11］Yamada S，Khankaldyyan V，Bu X.Effect of the angiogenesis inhibitor Cilengitide（EMD 121974）on glioblastoma growth in nude mice［J］. Neurosurgery，2006，59（6）：1304-1312.

［12］Dominguez，Alazne，Suarez-Merino.Nanoparticles and Blood-Brain Barrier：The Key to Central Nervous System Diseases［J］.Journal of nanoscience and nanotechnology，2014，14（1）：766-779.

［13］Brannon-Peppas L，Blanchette JO.Nanoparticle and targeted systems for cancer therapy［J］.Advanced drug delivery reviews，2012，64：206-212.

［14］Liu L，Guo K，Lu J，et al.Biologically active core／shell nanoparticles self-assembled from cholesterol-terminated PEG-TAT for drug delivery across the blood-brain barrier［J］.Biomaterials，2008，29（10）：1509-1517.

［15］Tian XH，Wei F，Wang TX，et al.Blood-brain barrier transport of Tat peptide and polyethylene glycol decorated gelatin-siloxane nanoparticle［J］. Materials Letters，2012，68：94-96.

Research of Tat-TTA1-PEG modified gelatin-siloxane nanoparticles across blood-brain barrier and its targeting to glioma

ZHANG Long1，HU Yang1，LIN Xiao-ning2，WEIFeng2，F(xiàn)ENGWei2，TIAN Xin-hua2Δ

（1.Medical College of Xiamen University，Xiamen 361004，China；2.Zhongshan Affiliated Hospital of Xiamen University，Xiamen 361004，China）

ObjectiveTo observe the property of Tat-TTA1-PEGmodified gelatin-siloxane nanoparticles across the blood-brain barrier and glioma targeting.MethodsGSNPs were prepared by two-step sol-gelmethod，and then labbled by Cy5.5-NHS.After that，PEG，aptamer TTA1 and Tat peptide were conjugate onto GSNPs respectively.Establish orthotopic implantation model of glioma（20～25），and they were divided into 5 groups：blank control group，GSNPs group，PEG-GSNPs group，TTA1-PEG-GSNPs group and Tat-TTA1-PEG-Gs group.GSNPs，PEG-GSNPs，TTA1-PEGGSNPs and Tat-TTA1-PEG-GS NPs were injected respectively into animalmodel，and their distribution via vivo imaging system were detected.To compare their distribution in major organ，the brain，liver and spleen were removed and visualized by vivo imaging system.ResultsCompared with other groups，Tat-TTA1-PEG-GSNPs injected mice had much fluorescent photons in brain，but less in liver and spleen.Conclusion Tat-TTA1-PEG-GS NPs could not only escape the capture of RES but also penetrate the blood-brain barrier and target to glioma.

glioma；nanoparticles；blood-brain barrier；target drug delivery system

R739.4

A

1005－1678（2014）08－0043－05

國家自然科學(xué)基金（30970733）

張龍，男，碩士，研究方向：膠質(zhì)瘤的基因治療，E-mail：zhangyanlongy＠163.com；田新華，通信作者，男，博士，主任醫(yī)師，研究方向：膠質(zhì)瘤的基因治療，E-mail：txhmd＠163.com。