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我们在长期研究甲基汞(MMC)所致脑发育损伤分子机制基础上,通过体内外实验发现其明显的抗肿瘤活性,并获“MMC用于制备颅内恶性肿瘤抗癌药物的新用途”的国家发明专利授权。作为抗癌新药,除考虑其疗效外,其不良反应也是必须考虑的因素。基于L型氨基酸转运载体1(LAT1)在正常星形胶质细胞中不表达,脑胶质瘤细胞中高表达,且其表达水平随肿瘤恶性程度增加而增高;另外恶性胶质瘤细胞高摄取甲硫氨酸,摄取量与胶质瘤的恶性程度呈正相关。MeHg-L-cys共轭物是LAT1转运底物甲硫氨酸的竞争性类似物,据此,我们进行MeHg-L-cys共轭物通过LAT1靶向脑胶质瘤细胞毒作用的研究。目的:从转运分子生物学角度,利用LAT1在脑胶质瘤细胞和正常脑组织细胞间表达的生物学差异,探讨MeHg-L-cys共轭物通过LAT1增强其向脑胶质瘤靶向转运和细胞毒作用。本研究旨在促进MeHg-L-cys共轭物向脑胶质瘤细胞的靶向转运,增强了其对脑胶质瘤细胞的靶向攻击能力,减轻对正常脑组织的不良反应,进一步优化MMC对脑胶质瘤的治疗疗效。方法:1.体外研究: C6脑胶质瘤细胞用不同浓度MMC和MeHg-L-cys处理后,应用MTT法检测二者对胶质瘤细胞存活的影响;C6脑胶质瘤细胞用不同浓度的MMC和MeHg-L-cys处理后,应用AnnexinV-FITC和PI双染检测MMC和MeHg-L-cys对C6脑胶质瘤细胞凋亡和细胞周期的影响。2.体内研究:制备C6大鼠脑胶质瘤模型,脑内接种C6细胞1周后,进行MRI检测,确定建模成功。从中选取18只瘤体5mm左右的大鼠,随机分为对照组、MMC组、MeHg-L-cys共轭物组,2个给药组,分别灌胃给予10mg/(kgBW d)MMC和MeHg-L-cys,连续3d,待各组动物自然死亡或计划处死后,解剖取出脑组织,分别进行大体和组织学检查,测定瘤体体积,检测瘤体及脑组织汞含量及各组荷瘤大鼠存活期。结果:1.体外研究:MMC和MeHg-L-cys对C6大鼠胶质瘤细胞存活有明显抑制作用,呈剂量相关性;二者均可以诱导C6大鼠胶质瘤细胞凋亡;使胶质瘤细胞停滞在G0/G1,减少进入S期的细胞比值。2.体内研究:荷瘤大鼠术后1周左右开始出现各种神经系统症状,通过MRI影像学观察瘤体随着瘤龄的增加而增大。病理学检查显示:肿瘤细胞排列混乱致密,核分裂像易见,肿瘤内可见有血管组织增生,肿瘤浸润性生长呈指状突入周边正常组织。肿瘤细胞胶质酸性纤维蛋白表达呈阳性。肿瘤大体病理显示:实验组12只大鼠给予药物治疗后,肿瘤体积较对照组明显减小,MeHg-L-cys组比MMC组肿瘤体积减小更显著。汞含量测定结果显示:MMC组瘤体汞含量为8.017±0.265μg/g,脑组织汞含量为7.153±0.495μg/g;MeHg-L-cys组脑汞含量为8.390±0.401μg/g,脑组织汞含量为7.040±0.641μg/g;对照组瘤体及脑组织汞含量均未检出。两个实验组瘤体及脑组织汞含量均高于对照组(P<0.05);MeHg-L-cys组瘤体汞含量高于MMC组(P<0.05);MeHg-L-cys组脑组织汞含量低于MMC组(P<0.05)。存活期结果显示:对照组荷瘤大鼠中位存活期为18d,平均存活期为(18±7) d;MMC组荷瘤大鼠中位存活期为23d,平均存活期为(23±11) d;MeHg-L-cys组荷瘤大鼠中位存活期为32d,平均存活期为(32±14) d。MMC和MeHg-L-cys实验组荷瘤动物存活时间长于对照组;MeHg-L-cys实验组荷瘤动物存活时间长于MMC实验组。除自然死亡外,MeHg-L-cys组剩余两只大鼠在第50d处死。结论:1.MMC和MeHg-L-cys共轭物呈剂量相关性抑制C6大鼠胶质瘤细胞存活。2.MMC和MeHg-L-cys共轭物可诱导胶质瘤细胞凋亡,抑制细胞周期进程,增加G0/G1期百分数,减少S期细胞比值。3.C6大鼠脑胶质瘤模型动物分别给予MMC和MeHg-L-cys共轭物药物后,均可抑制胶质瘤的生长。4.C6大鼠脑胶质瘤模型动物给予MeHg-L-cys共轭物处理后,瘤体汞含量高于MMC组(P<0.05)。5.C6大鼠脑胶质瘤模型动物给予MMC和MeHg-L-cys共轭物药物后,与对照组相比延长了荷瘤动物的存活期, MeHg-L-cys共轭物组存活期长于MMC组。