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基因治疗是一种最具希望和应用前景的肿瘤治疗策略，但如何将治疗基因有效转运至肿瘤组织和细胞是其必须解决的关键问题。借助于非病毒载体介导和系统给药可以实现体外高效基因递送，但是该方法在体内应用中的效果却不尽如人意，其中最主要的原因是由于非病毒基因传递载体通常带有正电荷。载体的电正性有利于提高核酸负载能力与细胞摄取效率，但是在体内转运过程中易与血浆蛋白结合，从而被网状内皮系统清除，最终导致体内半衰期较短和转染效率低。基于此，本文构建一种基于多糖结构的纳米囊泡仿生型非病毒基因载体HA-PEI:功能性侧链聚乙烯亚胺(polyethyleneimine，PEI)通过静电相互作用对DNA进行压缩，透明质酸(hyaluronic acid，HA)主链通过自组装作用包裹在PEI-DNA周围形成仿生型纳米囊泡结构。该纳米基因载体HA-PEI不仅可以高效负载核酸、同时具有良好的生物相容性、长循环、稳定性以及肿瘤靶向性。本课题的主要研究内容如下: 1.HA-PEI的合成与表征。首先将HA与12-氨基十二烷酸反应得到12-氨基十二烷酸修饰的透明质酸(HA-NH2);然后将PEI连接至HA-NH2的末端得到HA-PEI。利用核磁共振氢谱、红外光谱等对其结果进行表征，实验结果表明成功制备得到HA-PEI;DNA凝胶电泳阻滞实验表明HA-PEI可以成功负载DNA，当WHA-PEI/WDNA的比例为0.3∶1时可以完全阻滞核酸;ζ-电位测定、圆二色谱及与红细胞的相互作用表明，HA-PEI负载质粒DNA后发生了自组装。 2.基于小鼠乳腺癌4T1细胞的体外实验。首先，为了考察HA-PEI作为基因传递载体的可行性，对其生物相容性、细胞内行为及细胞转染进行了研究。实验结果表明:HA-PEI对4T1细胞的增殖、周期和凋亡没有显著性影响;摄取6h时，摄取量可以达到90％以上;HA-PEI主要通过clathrin介导的内吞方式摄取进入细胞并且在一定程度上有浓度和能量依赖性;HA-PEI负载绿色荧光蛋白表达载体转染细胞后，能观察到明亮的绿色荧光，这说明HA-PEI可以负载核酸转染至细胞并成功表达目的蛋白。随后，通过HA-PEI负载靶向PD-L1shRNA表达载体(shPD-L1)构建得到HA-PEI/shPD-L1纳米给药系统，在4T1细胞水平考察纳米给药系统的RNAi效应。实验结果显示:PD-L1mRNA的表达降低至10％以下，PD-L1的蛋白条带基本消失，说明HA-PEI/shPD-L1可以在体外细胞水平成功诱导RNAi效应。 3.荷乳腺癌细胞4T1的BALB/c小鼠体内实验。以生理盐水(NC)和HA-PEI作为对照组，考察纳米给药系统HA-PEI/shPD-L1的体内抗肿瘤活性。实验结果显示:HA-PEI经尾静脉注射3h后就可以在肿瘤部位聚集，这表明HA-PEI具有肿瘤靶向性;与对照组相比，HA-PEI/shPD-L1组可以显著抑制肿瘤生长，抑瘤率为71.7％。qPCR和western blot实验结果显示，HA-PEI/shPD-L1组PD-L1mRNA和蛋白表达水平显著下降，分别为35％和35％。体内实验结果表明HA-PEI/shPD-L1纳米给药系统可以实现体内RNAi效应，具有良好的体内抗肿瘤活性，是一种具有潜在发展前景的抗肿瘤纳米给药系统。