金屬富勒烯與順鉑聯(lián)合使用的抑瘤作用及其機(jī)理的研究.pdf

1、新型納米材料水溶性金屬富勒烯[Gd@C82(OH)22]n以其獨(dú)特的生物學(xué)特性在抗癌研究中發(fā)揮著重要作用，它以低毒和高效抑瘤的特點(diǎn)引起各國學(xué)者的關(guān)注。對其抗癌機(jī)制和毒副作用的深入研究將為臨床癌癥治療提供信息。本研究以接種肝癌H22腫瘤細(xì)胞的小鼠為動物模型，應(yīng)用納米顆粒的表征技術(shù)、電鏡技術(shù)、激光動態(tài)光散射儀、流式細(xì)胞儀、質(zhì)譜、組織化學(xué)技術(shù)、分子技術(shù)等手段在動物水平、細(xì)胞水平、分子水平研究了[Gd@C82(OH)22]n和傳統(tǒng)化療藥物順鉑對

2、正常小鼠、腹水瘤小鼠和實(shí)體瘤小鼠進(jìn)行了抑瘤機(jī)制和毒副作用、逆轉(zhuǎn)腫瘤抗藥性方面做了探討，取得了以下研究結(jié)果：
　　 1、[Gd@C82(OH)22]n在生物體系中良好的穩(wěn)定性，提供了研究其抑瘤作用的可行性。
　　 [Gd@C82(OH)22]n在水溶液中呈聚集狀態(tài)，大小為50 nm左右，分散性和水溶性較好。
　　 在水溶液中質(zhì)地較軟，具備完好的籠型結(jié)構(gòu)。表面電荷為-8.52±1.65mV，呈弱負(fù)電形式，具備穩(wěn)定的微

3、晶結(jié)構(gòu)。此顆粒在生理鹽水或1640培養(yǎng)基中同樣具備很好的穩(wěn)定性和分散性，這為研究它在抑瘤方面的作用提供了前提條件。
　　 2、[Gd@C82(OH)22]n 與順鉑的聯(lián)合作用有效提高對小鼠肝癌實(shí)體瘤的抑制效率。
　　 [Gd@C82(OH)22]n 不能抑制小鼠肝癌腹水瘤，但可有效抑制實(shí)體瘤生長（抑制率50％），腫瘤細(xì)胞在不同的生長環(huán)境中營養(yǎng)方式供給的差異造成細(xì)胞增殖速度不同可能是造成這種現(xiàn)象的原因。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí)[Gd@

4、C82(OH)22]n 對小鼠肝癌細(xì)胞不具備直接殺傷作用。另外，[Gd@C82(OH)22]n 對正常鼠肝癌實(shí)體瘤的抑制效果好于裸鼠肝癌實(shí)體瘤的抑制效果，說明[Gd@C82(OH)22]n的抑瘤作用有可能是通過激活細(xì)胞免疫激活機(jī)制達(dá)到抑瘤作用的。有趣的是，在細(xì)胞和動物水平上證實(shí)了[Gd@C82(OH)22]n 與順鉑的聯(lián)合作用可有效提高實(shí)體瘤的抑制效率，與單獨(dú)使用順鉑相比其抑制率提高了17％。
　　 3、首次將鐵代謝與順鉑造成的

5、脾損傷聯(lián)系起來研究其相互關(guān)系。順鉑對小鼠脾臟的特異性損傷可能與鐵在脾臟的巨噬細(xì)胞中的沉積相關(guān)。
　　 利用組織化學(xué)技術(shù)分析[Gd@C82(OH)22]n 處理小鼠后的臟器結(jié)構(gòu)表明，[Gd@C82(OH)22]n 對機(jī)體無毒副作用。低劑量順鉑可造成小鼠脾臟的特異性損傷，而對其它器官沒有傷害，通過低劑量順鉑連續(xù)注射小鼠會使其脾臟中的含鐵血黃素沉積顯著升高。進(jìn)一步研究其機(jī)制發(fā)現(xiàn)，順鉑處理使動物體紅細(xì)胞受損，受損紅細(xì)胞被脾臟中的巨噬細(xì)胞

6、吞噬，鐵從紅細(xì)胞內(nèi)釋放鐵后增加了巨噬細(xì)胞內(nèi)鐵的含量。高鐵誘導(dǎo)了FPN1、Ferritin和Hepcidin的表達(dá)，F(xiàn)erritin 與FPN1 在結(jié)合鐵上存在競爭，限制了鐵的外排，另外，Hepcidin 會與FPN1 結(jié)合使其內(nèi)化，減弱了FPN1 外排鐵的能力，兩種因素最終導(dǎo)致鐵在脾臟的巨噬細(xì)胞中沉積，使脾臟組織受損。本研究可為動物體鐵代謝研究提供快速建立小鼠脾臟鐵沉積的模型。另外低劑量順鉑對除脾臟之外的器官無損傷的結(jié)果可為順鉑臨床治療

7、提供參考。
　　 4、對[Gd@C82(OH)22]n 與化療藥物順鉑的聯(lián)合使用可作為免疫增強(qiáng)劑，嘗試在臨床中的應(yīng)用提供了有力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
　　 流式細(xì)胞儀和Elisa測定的數(shù)據(jù)表明，[Gd@C82(OH)22]n 能顯著提高CD4+型T細(xì)胞的比例，在正常鼠和荷瘤鼠兩組處理中，與對照組相比CD4+型T細(xì)胞的比例顯著升高（P<0.01），分別提高了21.9％和62.6％。細(xì)胞因子分析表明，[Gd@C82(OH)22]n 是

8、通過增加CD4+型T細(xì)胞的Th1 亞型細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)對實(shí)體瘤的免疫抑制作用的，它可刺激IL-2和IFN-α細(xì)胞因子的分泌增多。細(xì)胞因子IL-2 可促進(jìn)CD8+T細(xì)胞的增殖，進(jìn)而增加CD8+型T細(xì)胞的比例，使具有細(xì)胞毒功能的細(xì)胞數(shù)量增加，增強(qiáng)對腫瘤的細(xì)胞免疫功能。同時(shí)[Gd@C82(OH)22]n 通過刺激機(jī)體的巨噬細(xì)胞增殖，使TNF-α因子的分泌增加，進(jìn)而殺死腫瘤細(xì)胞。順鉑單獨(dú)使用不能產(chǎn)生以上的免疫增強(qiáng)反應(yīng)，反而有較大的抑制作用，但與[Gd

9、@C82(OH)22]n 聯(lián)合使用會大大增強(qiáng)對機(jī)體的免疫刺激能力，提示[Gd@C82(OH)22]n 可做為與化療藥物配合使用的免疫增強(qiáng)劑在臨床中使用。
　　 5、[Gd@C82(OH)22]n 與順鉑的聯(lián)合作用可逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的抗藥性是與其增強(qiáng)對細(xì)胞內(nèi)吞作用的激活有關(guān)。
　　 [Gd@C82(OH)22]n 與順鉑聯(lián)合作用可有效殺傷具順鉑抗性的腫瘤細(xì)胞，通過內(nèi)吞抑制劑阻斷細(xì)胞內(nèi)吞的實(shí)驗(yàn)證明，[Gd@C82(OH)22]n

10、 是通過增強(qiáng)抗藥性細(xì)胞的內(nèi)吞作用，使進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的順鉑增多，從而增強(qiáng)了對抗性細(xì)胞的毒性，達(dá)到逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞抗藥性的目的。
　　 小結(jié)：[Gd@C82(OH)22]n 能顯著抑制小鼠肝癌實(shí)體瘤，但對肝癌腹水瘤沒有治療效果，細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí)該納米顆粒對H22細(xì)胞沒有直接毒性。進(jìn)一步研究其機(jī)制發(fā)現(xiàn)[Gd@C82(OH)22]n 能激活體內(nèi)的免疫系統(tǒng)，通過增加Th1 型CD4+型T細(xì)胞及其釋放的細(xì)胞因子IFN-γ、IL-2和TNF-α完成殺傷腫

11、瘤的效果，與順鉑聯(lián)合應(yīng)用能顯著提高治療效果，尤其是在免疫激活方面表現(xiàn)出良好的保護(hù)效果。針對順鉑抗性腫瘤細(xì)胞的體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，[Gd@C82(OH)22]n 聯(lián)合順鉑能有效逆轉(zhuǎn)PC-3 抗性細(xì)胞的順鉑耐藥性，其機(jī)制有可能是通過促進(jìn)抗性細(xì)胞內(nèi)吞作用來增加細(xì)胞對順鉑的攝入量，從而增強(qiáng)順鉑對癌細(xì)胞的毒性。低劑量順鉑的應(yīng)用雖然對大多器官不造成顯著損傷，但它會引起脾臟的嚴(yán)重?fù)p傷，主要表現(xiàn)為嚴(yán)重的脾臟縮小、含鐵血黃素在脾臟中聚集增加、脾鐵含量增加、FP