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20世纪70年代初,Folkman最早提出肿瘤生长的血管依赖性学说,当肿瘤体积生长达到一定体积,即需新生血管提供营养[1]。肿瘤生长、转移速度与血管生成水平密切相关。乳腺癌、前列腺癌等多种肿瘤血管生成水平与预后密切相关[2]。肿瘤血管生成是一个复杂的过程,在基因及分子水平受到复杂而精确的调控,目前认为有两大类肿瘤血管生成相关因子:促血管生成因子及血管生成抑制因子。前者包括血管内皮生成因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)、血小板衍化生长因子(PDGF)以及血管生成素-1(Ang-1)等,其中VEGF是目前发现的最强的促血管生成因子;后者包括血栓反应素(thrombospondin-1,tsp-1)、内皮抑素、血管抑素(angiopoietin)以及基质金属蛋白酶抑制因子(TIMP)等。在肿瘤组织中,血管生成促进与抑制两者比例失衡,并明显向促血管生成方向倾斜。Rgs5是一种G蛋白信号调节蛋白,可以调控血管功能、形态及成熟度[3]。血供是肿瘤生长转移的关键,抑制肿瘤血管生成已被公认为一种较为有效的抗癌策略[4]。
2000年Hanahan D首次提出节律化疗(metronomic chemotherapy)的概念[5],即持续的小剂量化疗(continuous low-dose chemotheravy,LDM),具有抗血管生成活性,随后该观点被多次实验证实。其治疗靶点为肿瘤血管而不仅是肿瘤细胞,低毒性剂量、频繁给药的节律性化疗,不同于最大耐受剂量的传统化疗模式,是一种较新颖的抗肿瘤的方法[6]。节律化疗可以通过调节血管生成相关因子水平来调控血管生成,还可以选择性地破坏异常增殖的肿瘤血管,从而改善肿瘤血管的异常增殖状态。近来研究显示,抗肿瘤血管治疗可以抑制肿瘤血管生成及形态功能的恶性改变,使肿瘤内部恶性微环境改善,更接近正常组织微环境,从而抑制肿瘤细胞的耐药、侵袭性增加等恶性行为,并加强放化疗治疗效果。
目的:探讨紫杉醇以节律化疗方式给药,对Lewis肺癌荷瘤小鼠皮下移植瘤生长以及肿瘤微血管生成的影响。
方法:C57BL/6小鼠皮下接种LLC细胞,成瘤后随机分为对照组(生理盐水0.2 ml,腹腔注射,每日1次);小剂量紫杉醇组(紫杉醇2mg/kg,腹腔注射,每日1次);常规剂量紫杉醇组(紫杉醇20mg/kg,腹腔注射,第一天)。每日测量小鼠肿瘤体积。在第14天、第28天2个时间点分别取小鼠肿瘤,测定组织Evans Blue渗透浓度及肿瘤坏死率,半定量RT-PCR法测定肿瘤组织血管内皮生长因子(VEGF-A)、血栓反应素-1(tsp-1)、G蛋白信号通路调节蛋白5(Rgs5)基因表达水平;
结果:与对照组相比,紫杉醇节律化疗能够明显抑制Lewis肺癌皮下移植瘤的生长(P<0.01),优于常规剂量紫杉醇组,且肿瘤组织坏死率明显低于常规剂量组及对照组(P<0.05),而血管渗透性则明显高于常规剂量组及对照组(P<0.05)。小剂量组VEGF-A基因表达明显低于常规剂量组及对照组(P<0.05),而tsp-1及Rgs5基因表达明显高于常规剂量组与对照组(P<0.05)。
结论:1、紫杉醇节律化疗可以抑制小鼠Lewis肺癌移植瘤生长;2、紫杉醇节律化疗调节肿瘤微血管渗透性,从而改善肿瘤微环境,这可能是通过调节肿瘤组织VEGF-A、tsp-1以及Rgs5等基因表达水平实现的。