【摘 要】
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背景:恶性黑色素瘤严重威胁人类健康,除手术切除早期病灶的疗效确切外,晚期病灶常对放化疗产生耐受性。光动力疗法(Photodynamic therapy,PDT)作为一项新型肿瘤治疗技术,已广泛应用于多种实体瘤,初步研究表明PDT可能也是恶性黑色素瘤的一种有效治疗策略。但目前临床常用光敏剂存在纯度低、暗毒性大、水溶性差和匹配激光的组织穿透性差等问题,急需寻求高效低毒的新型光敏剂。汉本泊芬(HB So
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背景:恶性黑色素瘤严重威胁人类健康,除手术切除早期病灶的疗效确切外,晚期病灶常对放化疗产生耐受性。光动力疗法(Photodynamic therapy,PDT)作为一项新型肿瘤治疗技术,已广泛应用于多种实体瘤,初步研究表明PDT可能也是恶性黑色素瘤的一种有效治疗策略。但目前临床常用光敏剂存在纯度低、暗毒性大、水溶性差和匹配激光的组织穿透性差等问题,急需寻求高效低毒的新型光敏剂。汉本泊芬(HB Sodium,LS-HB)是对叶绿素改造得到的二氢卟吩类化合物,属于第二代新型光敏剂,其合成简便,成分单一,光敏化力强,且易溶于水,深入研究其光动力抗肿瘤作用及分子机制具有重要意义。目的:本研究旨在明确LS-HB的理化性质,探讨其介导的PDT对恶性黑色素瘤的体内外抗肿瘤作用及其杀伤机制,为LS-HB的药物研发及LS-HB PDT的后续临床应用提供实验依据和理论基础。方法:通过光谱测定、光漂白实验和SOSG氧化实验检测LS-HB的理化性质和单态氧产率。通过CCK-8法检测LS-HB PDT对恶性黑色素瘤B16F10和A375细胞的杀伤作用及其影响因素。通过活性氧探针DCFH-DA、线粒体特异性探针MTG、线粒体膜电位探针JC-1、细胞凋亡染料AnnexinV FITC/PI结合激光共聚焦显微镜和流式细胞仪以及凋亡信号关键蛋白的Western blot实验探索LS-HB PDT对B16F10细胞的体外杀伤机制。通过小鼠抑瘤实验和组织HE染色探究LS-HB PDT对恶性黑色素瘤的抗肿瘤作用及其可能的机理。结果:LS-HB在可见光范围内的最长吸收波长为660 nm,600 nm-700 nm范围内检测到在662 nm处有一发射峰,光漂白速率较缓,单态氧产量随光剂量和LS-HB浓度的增大而增加。体外试验中,在检测剂量范围内单独光照(0-40 J/cm2)和单独LS-HB(0-32 μg/mL)对B16F10、A375细胞无显著毒性;对LS-HB PDT条件探讨发现光剂量在0-10 J/cm2范围内呈良好的量效关系,至20 J/cm2时杀伤效应趋于饱和;药物温育时间结果显示LS-HB孵育12h,LS-HB PDT对两株细胞达最大杀伤,且随LS-HB浓度的增加而增加。进一步研究发现LS-HBPDT可诱导B16F10细胞产生活性氧,LS-HB进入细胞后主要分布于细胞核周围,且与线粒体的分布较为一致,光照后线粒体膜电位明显下降,caspase-9、caspase-3和 PARP 表达量呈浓度依赖性降低,cleaved caspase-9、cleaved caspase-3 和 cleaved PARP表达量呈浓度依赖性升高,光镜下可见细胞形态变小变圆甚至崩解碎裂,流式细胞检测显示随着LS-HB剂量的增加,细胞凋亡和坏死率增加。体内试验中,LS-HB PDT治疗组肿瘤较对照组生长明显减缓,1 mg/kg和2 mg/kg两治疗组抑瘤率分别为58%和83%;治疗组肿瘤组织细胞坏死明显,肿瘤组织内血管充血或形成血栓,而正常脏器组织未见明显变化。结论:LS-HB介导的光动力疗法中,LS-HB最佳激发波长为660nm,光稳定性良好,单态氧产量较高,具有较好的二代光敏剂特性。在660nm光辐照下,LS-HB对恶性黑色素瘤B16F10、A375细胞均有明显的光动力杀伤作用,其主要杀伤机制可能是低剂量下诱导细胞通过线粒体介导的caspase途径发生凋亡,高剂量下直接诱导细胞坏死。LS-HB PDT对B16F10移植瘤模型有明显的抑瘤作用,其抗肿瘤机理可能与损伤肿瘤细胞和肿瘤组织血管有关。本研究为LS-HB的进一步研发和后续临床应用提供了实验参考。
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