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恶性肿瘤是威胁人类健康最严重的疾病之一,其治疗失败的原因之一是对抗癌药物产生耐药性。恶性肿瘤耐药性的产生除了癌细胞基因易发生变异外,另一个重要原因是肿瘤组织微环境异常。这种异常的微环境形成的机制尚未完全阐明,一般认为与肿瘤组织内新生血管结构和功能严重缺陷造成组织内间隙液体压升高、低氧环境和酸中毒等因素有关。以VEGF为靶点的药物可以通过阻碍VEGF通路而被动的修剪不成熟的肿瘤血管,使血管结构尽可能趋向为正常结构,从而使得肿瘤间质液体压力减少,增加肿瘤内氧气的输送,同时使更多的药物渗透进入肿瘤,可以增强化疗药物的治疗作用。虽然肿瘤的治疗已达到多样化,但化学治疗在肿瘤治疗中仍占有重要地位。在未来若干年中化学治疗仍将是肿瘤治疗的主要手段,因此对于化疗增敏剂的研究开发已成为当前肿瘤治疗学中重要课题。青蒿素(artemisinin)是由我国学者从植物黄花蒿Artemisia annua Linn中提取的一种高效低毒抗疟药。二氢青蒿素为青蒿素类药物的体内主要代谢物。近年来研究报道二氢青蒿素具有较强的抗肿瘤活性,我们前期研究表明,二氢青蒿素可有效抑制人卵巢癌裸鼠移植瘤组织及恶性血液肿瘤细胞株K562、RPMI8226中VEGF的表达,具有潜在的抗血管生成作用。而对于其能否增强化疗药物的治疗效果,则未见报道。本论文采用C57BL/6小鼠Lewis肺癌移植瘤模型研究二氢青蒿素增强环磷酰胺对Lewis肺癌生长和转移的治疗作用,同时以VEGF及其受体为靶标,从细胞分子水平研究其增强化疗药物治疗作用的可能机制,为开拓二氢青蒿素的临床价值提供药理学依据。1二氢青蒿素增强环磷酰胺对Lewis肺癌生长和转移的治疗作用1.1对小鼠移植瘤生长的影响在C57BL/6小鼠Lewis肺癌移植瘤动物模型中,二氢青蒿素联合环磷酰胺用药各组肿瘤生长速度缓慢,在治疗结束后肿瘤重量较溶剂对照组明显减少(p<0.05)。表明二氢青蒿素可增强环磷酰胺对Lewis肺癌生长的治疗作用。同时在相同剂量的二氢青蒿素联合环磷酰胺给药组,由于联合给药的时间点不同而表现出对肿瘤生长抑制作用的不同:与肿瘤接种后第5天开始实施化疗方案相比,肿瘤接种后第7天实施化疗方案有较好的治疗效果。1.2药物的毒副作用用药过程中,各组荷瘤鼠活动良好,未见特殊不良反应,无一例死亡。用药25天后溶剂对照组小鼠去瘤体重与合用各组小鼠去瘤体重比较无显著差异。说明在本实验给药方案下,药物对小鼠没有明显的毒副作用。1.3对荷瘤小鼠肺转移的影响在皮下移植瘤模型中,发现溶剂对照组小鼠大部分出现自发性肺转移,单用DHA、CTX组肺表面转移灶数较溶剂对照组有不同程度下降,二氢青蒿素联合环磷酰胺治疗则可以完全抑制肿瘤自发性肺转移。2.二氢青蒿素体外抑制Lewis肺癌细胞株生长及诱导细胞凋亡2.1体外抑制LLC细胞增殖体外培养小鼠肺癌细胞株(Lewis lung carcinoma,LLC),用二氢青蒿素作用48小时,MTT法检测,其生长被明显抑制,二氢青蒿素抑制LLC生长的IC50为53.14μmol·L-1,95%置信区间为48.69-58.18μmol·L-1。2.2二氢青蒿素诱导LLC细胞凋亡LLC细胞经AO/EB染色,荧光显微镜下观察细胞形态,可见溶剂对照组表现正常细胞的染色特征,而经80μmol·L-1的二氢青蒿素作用48小时后的细胞呈现出凋亡的典型形态学改变,如染色质凝集,凋亡小体形成等。2.3二氢青蒿素诱导的LLC细胞凋亡的流式定量分析经流式细胞仪分析,根据PI荧光直方图显示,LLC细胞经20μmol·L-1二氢青蒿素作用48h后,细胞凋亡百分率没有明显增加,经40,80μmol·L-1二氢青蒿素作用48h后,G1峰前出现了代表凋亡细胞的亚二倍体峰,细胞凋亡率分别上升至9.82%和13.86%。3.二氢青蒿素下调肿瘤细胞VEGF及其受体的表达3.1二氢青蒿素下调肿瘤组织VEGF蛋白表达免疫组织化学检测肿瘤组织VEGF蛋白的表达,以细胞内棕黄色强弱来判断肿瘤细胞内VEGF表达量的变化。结果显示,溶剂对照组表现为较强至中等的棕黄色,与溶剂对照组相比,二氢青蒿素组及各联合治疗组肿瘤细胞内棕黄色明显减弱。3.2二氢青蒿素抑制LLC细胞VEGF受体KDR/flk-1的表达用Western-blot方法检测经不同浓度的二氢青蒿素处理后LLC细胞VEGF受体KDR/flk-1蛋白表达量,发现,随着药物浓度的增高,细胞VEGF受体蛋白表达依次下降。80μmol·L-1浓度组细胞VEGF受体KDR/flk-1分别降为溶剂对照组的33.8%、12.6%,与溶剂对照组比较存在显著性差异(p<0.05)。以上结果表明:(1)在整体动物模型中,二氢青蒿素增强环磷酰胺对lewis肺癌的治疗作用,有效抑制肿瘤生长,下调肿瘤组织中VEGF的表达。(2)体外研究表明,二氢青蒿素能下调肿瘤细胞VEGF受体KDR/flk-1的表达,并诱导LLC细胞凋亡。根据以上结果可以推断二氢青蒿素能下调肿瘤细VEGF及其受体KDR/flk-1的表达,可能是该类药物增强化疗药物对Lewis肺癌的治疗作用的机理之一。结论:二氢青蒿素能增强化疗药物对Lewis肺癌的治疗作用,其可能机制是下调肿瘤细胞VEGF及其受体KDR/flk-1的表达,改善肿瘤血管形态、功能及诱导肿瘤细胞凋亡。结合青蒿素类药物在治疗中表现出的毒性小、副作用少等优点,表明该类药物在增强化疗药物的治疗作用方面具有广阔的应用前景。