肺癌是全球死亡率最高的恶性肿瘤之一,其中非小细胞肺癌(NSCLC)是最普遍的肺癌种类,患者的平均五年生存率不到百分之二十。表皮生长因子受体(EGFR)酪氨酸激酶抑制剂吉非替尼已经在临床上被广泛用于治疗NSCLC,但吉非替尼的疗效因耐药性的产生而受到影响。在各种新兴的癌症治疗方法中,小干扰RNA(siRNA)已成为基因治疗中抑制基因表达的有力工具,可以特异性抑制或沉默棘手的治疗靶点。尽管siRNA在各种疑难病症的治疗中显示出巨大潜力,但缺乏高效特异性的递送方法是siRNA临床治疗的主要障碍。金属有机框架材料(MOF)孔径体积较大,比表面积较高,因此能够实现较高的载药量。同时沸石咪唑框架-8(ZIF-8)是一种生物相容性高,在正常生理条件下稳定,但可以在肿瘤微酸环境下降解的MOF材料。因此可以被用作纳米载体实现抗肿瘤药物的递送和响应性释放。本课题构建了一种基于ZIF-8有机金属框架纳米材料的多功能纳米载药体系。通过原位装封的方式负载了EGFR抑制剂吉非替尼和siRNA核酸药物,并通过静电吸附作用在纳米颗粒的外表面修饰了具有靶向作用的EGFR aptamer,构建了具有肿瘤细胞主动靶向作用的Apt/(siRNA+GEF)@ZIF-8纳米颗粒。对合成的Apt/(siRNA+GEF)@ZIF-8纳米颗粒进行了一系列的表征工作。透射电镜(TEM)的结果显示纳米颗粒呈现规则的正八面体形态,颗粒大小均匀,粒径在75 nm左右,满足EPR作用的要求。同时X射线衍射实验和热稳定性实验证明了纳米颗粒具有良好的晶型结构和热稳定性。通过紫外分光光度法和荧光分光光度法测得Apt/(siRNA+GEF)@ZIF-8纳米颗粒中吉非替尼的负载率大约为(40±3.72)%,EGFR siRNA的包封率约为(73±2.23)%。体外释药实验表明Apt/(siRNA+GEF)@ZIF-8纳米颗粒具有优异的p H响应性释放能力。此外,琼脂糖凝胶电泳实验验证了纳米颗粒能够有效保护EGFR siRNA免受核酸酶的降解。体MLN8237说明书外细胞摄取实验证明了Apt/(siRNA+GEF)@ZIF-8纳米颗粒能够被A549细胞有效摄取。MTT的实验结果表更多明Apt/(siRNA+GEF)@ZIF-8纳米颗粒对A549和PC-9两株细胞的肿瘤抑制效率高于等浓度的吉非替尼。活性氧ROS的生成实验证明了纳米颗粒对肿瘤细胞的高毒性可能是由于细胞内活性氧含量的增加。对于纳米颗粒的细胞毒性进行了进一步的研究。JC-1染色,AO染色,活死染色的实验结果证明了相对于等浓度的吉非替尼,Apt/(siRNA+GEF)@ZIF-8纳米颗粒具有更强的诱导A549细胞凋亡的能力。细胞周期凋亡实验表明Apt/(siRNA+GEF)@ZIF-8纳米颗粒给药组中早凋细胞和晚凋细胞比例达到21.58%。并且处于G0/G1期细胞增加到81.89%。荧光定量PCR实验和蛋白印迹的实验结果表明,Apt/(siRNA+GEF)@ZIF-8纳米颗粒能够有效的抑制A549和PC-9细胞内EGFR基因的表达,以及EGFR蛋白及其下游信号通路ERK蛋白的表达,从而导致肿瘤细胞的凋亡。通过溶血实验和体内小鼠毒性实验证明了Apt/(siRNA+GEF)@ZIF-8纳米颗粒具有较高的生物相容性和低毒性,可以进行进一步的裸鼠实验。小动物活体成像实验验证了纳米颗粒能够有效保护EGFR siRNA免受核酸酶的降解,同时显著延长制剂在体内的循环时间,增加药物在肿瘤部位的累积。通过建立A549荷瘤裸鼠模型考察Apt/(siRNA+GEF)@ZIF-8纳米颗粒的体内抗肿瘤能力。实验结果表明Apt/(siRNA+GEF)@ZIF-8纳米颗粒能够最大限度的抑制肿瘤生长,具有最强的促进肿瘤细胞凋亡的能力。而肿瘤组织的PCR分析结果也验证了Apt/(siRNA+GEF)@ZIF-8纳米颗粒能够抑制肿瘤组织中EGFR基因的表达,从而抑制肿瘤的生长。综上所述,本课题通过构建了一种基于ZIF-8的纳米递送体系,实现了吉非替尼和EGFR siRNA的体内靶向共递送,对合成的纳米颗粒进行了一系列的表征工作,对其生物安全性,体内靶向性和体内外抗肿瘤活性也进行初步的分析及探讨。实验结果表明Apt/BioMonitor 2(siRNA+GEF)@ZIF-8纳米颗粒是一种有潜力的多功能纳米制剂,有希望克服吉非替尼的耐药难题,实现安全高效的抗肿瘤治疗。