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结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是人类最常见的癌症之一,随着我国生活水平的提高,饮食结构的改变,结直肠癌的发病率迅速增长,经济发达地区发病率已接近西方发达国家(居恶性肿瘤第二位)。目前结直肠癌死亡率列我国恶性肿瘤第5位,且逐年递增。结直肠癌的发生呈现出从正常组织,经过息肉、腺瘤、高级别瘤变等病变缓慢发展至癌的漫长过程。在结直肠癌治疗过程中,如何降低肿瘤的免疫逃逸能力,一直是人们关注的热点。放疗是肿瘤治疗的主要手段之一,但临床上结直肠癌的治疗手段以手术和化疗为主,只是在术前、术后通常给予患者辅助性放疗以及局部晚期与肿瘤复发的姑息性放疗。这是因为在目前的放疗条件下,腹、盆部受到中等剂量照射后,小肠即可出现黏膜上皮广泛性变性、坏死和脱落,引发对已消化的营养物质和水的吸收障碍,导致腹泻以及出现频繁呕吐、水电解质代谢紊乱等急性放射病症状,限制了放疗对结直肠癌临床治疗的效果和应用。因此,利用放疗有效地治疗结直肠癌和肠道对辐射的敏感是一对矛盾。那么寻找一种既能协同和增加放射治疗的效果,又能减轻辐射损伤促进其修复的药物和制剂是亟待解决的科学问题。本论文利用小鼠结直肠癌细胞株在BABL/c小鼠皮下建立肿瘤模型,研究Toll样受体2(TLR2)激动剂肽聚糖(Peptidoglycan,PGN)在肿瘤放疗过程中的免疫调节作用和对肠道辐射损伤的修复作用及其机制。【目的】建立肿瘤放疗模型,研究PGN在肿瘤放疗过程中的免疫调节作用和对肠道的损伤修复作用。【方法】首先建立正常BABL/c小鼠腹部皮下荷瘤模型,将模型鼠分为4组,分别是不处理组(untreated)、单给药组(PGN)、单照射组(15Gy)、照射加给药组(15Gy+PGN),每组30只。接种肿瘤细胞7d后利用医用直线加速器,对荷瘤小鼠进行腹部照射15Gy电子束(9MeV,剂量率为2Gy/min)。照后1d给予15Gy+PGN组和PGN组小鼠腹腔注射PGN,给药量为1.5mg/kg。观察每组中10只小鼠的生存率以及肿瘤体积大小。每组另有20只小鼠分别在照后1.25d、3.5d、9d取肠道和肿瘤,检测各组所取组织的病理学改变,小肠绒毛长度和隐窝个数,以及Ki67+细胞个数。【结果】(1)15Gy+PGN组的体重减轻率、小肠病理形态、绒毛长度、隐窝个数和小肠隐窝增殖能力等指标和15Gy组相比具有统计学差异,小肠损伤程度较轻。(2)15Gy+PGN的肿瘤体积增大受到抑制且照后未复发,15Gy组小鼠肿瘤在照后12d复发,两组相比前者肿瘤的增殖能力受到抑制。【结论】(1)本论文首次发现PGN在放疗后给药能够促进小肠辐射损伤的修复,促进肠道功能的恢复,提高放疗小鼠的生存质量。(2)PGN能够协同放射治疗肿瘤,抑制肿瘤的生长和治疗后的复发。【目的】从肿瘤免疫应答和细胞凋亡和增殖信号通路两方面,探索肽聚糖在结直肠癌放疗中的免疫调节和损伤修复作用机制。【方法】在照后3.5d取各组肿瘤模型小鼠的肿瘤和小肠,利用液氮研磨法,抽提RNA和提取蛋白质,先从mRNA水平利用实时荧光定量PCR技术检测细胞存活相关PI3K/Akt通路中的各种基因相对表达量,利用免疫印迹技术检测相关蛋白的表达情况,得出受PGN调节的基因。利用免疫荧光技术检测各组肿瘤基质中CD8+T细胞、巨噬细胞、B细胞、NK细胞、肥大细胞的浸润情况。研磨肿瘤组织提取蛋白,利用酶联免疫吸附技术(ELISA)检测IL-21、IL-1α、TNF-α三种细胞因子的表达量。【结果】(1)15Gy+PGN组小肠绒毛上皮和内皮细胞中Akt3表达水平上升,比15Gy组多;但是15Gy+PGN组肿瘤中的Akt3表达并未增多,和15Gy组没有差别(2)15Gy+PGN组肿瘤组织中CD8+T细胞、NK细胞、B细胞、肥大细胞、巨噬细胞浸润增多,细胞因子TNF-α、IL-1α、IL-21表达增加,与15Gy组相比有明显统计学差异。【结论】(1)PGN能够上调Akt3的表达,调节照后小肠绒毛上皮和内皮细胞的凋亡和存活,促进小肠的辐射损伤修复,改善肠道功能,提高放疗小鼠的生存质量。(2)PGN能够上调受照肿瘤组织中免疫细胞浸润和细胞因子表达的增加,从而抑制肿瘤生长和其治疗后的复发。综上所述,本论文研究发现了TLR2激动剂肽聚糖具有放射治疗肿瘤的协同作用,同时能够促进正常肠道的损伤修复,提高放疗的疗效,降低副作用。并初步研究证实PGN在此过程中的作用机制是通过上调Akt3的表达,调节辐照后小肠绒毛细胞的存活;同时通过上调免疫细胞在肿瘤基质中的浸润和相关细胞因子的表达来杀伤肿瘤,抑制肿瘤的生长和放疗后复发。