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神经胶质瘤(glioma)是最为常见的原发性中枢神经系统肿瘤,化疗是其重要的辅助治疗手段,然而耐药基因的存在是导致化疗失败的重要原因。替莫唑胺(temozolomide,TMZ)是用于治疗胶质瘤的首选化疗药,易产生耐药性,O~6-m G DNA甲基转移酶(O~6-m G DNA methyltransferase,MGMT)是TMZ耐药的主要原因。针对这一问题,本研究建立了化疗药物/靶向耐药基因共传递体系,研究其对神经胶质瘤细胞增殖抑制作用。首先利用流式细胞技术筛选了TMZ抑制胶质瘤细胞增殖的工作浓度,发现TMZ对T98G、U251MG、SHG44等均有抑制作用,呈现浓度依赖的方式,且以T98G抑制增殖所需的药物浓度高,U251MG次之。在上述神经胶质瘤细胞中存在內源性MGMT表达,以T98G和U251MG表达量较高。随后,利用RNA干涉技术构建了MGMT-sh RNA-284和MGMT-sh RNA-396,在慢病毒载体介导下,MGMT-sh RNA-284具有明显的沉默內源性MGMT作用,能够提高胶质瘤细胞U251MG对TMZ的敏感性。在基因治疗策略中病毒载体存在潜在风险,我们联合中科院长春应用化学研究所,设计并构建了非病毒基因治疗载体聚乙烯亚胺-聚乙二醇(polyethylenimine-polyethylene glycol,PEI-PEG),利用带有EGFP报告基因证实PEI-PEG介导的基因转染效率可达到75%以上。同时为了实现PEI-PEG与TMZ复合,在不改变TMZ抗肿瘤活性的前题下将其修饰改性成带负电的TMZA,当TMZA的浓度为100μM、PEI-PEG与MGMT-sh RNA的质量比为2.5:1时,该共传递系统能够有效降低内源性MGMT表达,增加胶质瘤细胞对TMZA的敏感性,显著发挥协同作用效果,使TMZA对胶质瘤细胞的增殖抑制作用更明显。与此同时,构建了表达萤火虫荧光素酶基因的T98G细胞(T98G-Luc),通过与底物反应发出荧光实现活体成像和实时观察,为进一步研究该共传递系统体内抗肿瘤作用奠定了良好的基础。