熱化療對小鼠移植性S180肉瘤細胞凋亡、增殖及血管再生的影響及其機制研究.pdf

1、目的:熱療(hyperthermia)可直接殺傷腫瘤細胞,并對腫瘤代謝、細胞周期分布、微循環(huán)產生作用,熱療還會誘導細胞凋亡、抑制腫瘤的侵襲轉移,另外,熱療還可提高機體免疫功能。因此,熱療做為一種重要的腫瘤輔助性治療手段,臨床上常與其他常規(guī)治療方法聯合應用,以期提高腫瘤的治療效果。但目前與腫瘤熱療相關的基礎和臨床資料均有待于更加深入和充分的研究,某些關鍵技術環(huán)節(jié)尚未取得突破,因此目前腫瘤熱療的巨大潛能尚未得到充分開發(fā)與應用。本研究擬通過S

2、180荷瘤小鼠動物模型,經熱療、化療單獨或聯合處理后,測量各組平均瘤重,計算抑瘤率,測定腫瘤細胞凋亡率和細胞周期以及S180移植瘤組織內的增殖細胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)和血管內皮生長因子(vascularendothelial growth factor,VEGF)蛋白及基因表達水平,從而觀察熱、化療單獨及聯合應用對小鼠移植性S180肉瘤的凋亡、增殖及血管再生的影響,并初

3、步探討其可能的作用機制。
　　 方法:1、實驗用昆明小鼠60只,右后肢股部皮下接種S180腫瘤細胞株,隨機分為空白對照組、熱療組、化療組、熱化療組。當腫瘤生長至1cm3時分組進行局部熱療、化療和熱化療。給化療組和熱化療組小鼠腹腔注射平陽霉素0.2mg/只,熱化療組小鼠給藥30分鐘后立即對荷瘤的右后肢給予43±0.2℃恒溫水浴加熱1小時。然后熱療組給予同樣加熱處理。各實驗組在給予第一次治療后每隔3天,重復治療一次。于第三次治療后2

4、4小時,將小鼠頸椎脫臼處死,于小鼠后肢同一水平面離斷其荷瘤下肢,瘤體稱重,計算抑瘤率。離體標本用生理鹽水沖洗3次,迅速將腫瘤組織切成多個小塊,部分置于70％乙醇4℃固定保存,以備流式細胞分析使用:部分置于10％中性甲醛固定室溫保存,以備免疫組織化學染色使用；部分置于液氮中固定以備RT-PCR使用。2、用流式細胞分析技術(FCM)測定各組S180移植瘤組織細胞周期、凋亡率及PCNA蛋白表達水平。3、免疫組化方法檢測VEGF蛋白表達水平,以

5、微血管密度(MVD)作為定量檢測指標。4、RT-PCR檢測VEGF mRNA、PCNA mRNA。5、數據以均數±標準差((X)+s)表示,采用SPSS13.0統計學軟件進行數據處理。多組間均數差異性比較采用單因素方差分析(one-way ANOVA),并用最小顯著法(least significant difference,LSD)作兩兩比較。直線相關分析方法比較兩指標的相關性。P<0.05為差異有顯著性,P<0.01為差異有極顯著性

6、,P>0.05為差異無顯著性。
　　 結果:1、瘤重及抑瘤率:空白對照組瘤重為(2.030±0.047)g；熱療組瘤重為(1.926±0.027)g,抑瘤率為5.12％；化療組瘤重為(1.844±0.044)g,抑瘤率為9.16％；熱化療組瘤重為(1.702±0.028)g,抑瘤率為16.16％；按α=0.05水準,任意兩組間總體均數差異均有統計學意義(P<0.05)。本文試用Burgi修正公式,對熱療與化療的聯合應用作療效判別

7、,q=1.17>1.15,因此熱療與化療聯合有協同作用。2、流式細胞分析技術檢測結果:(1)、細胞周期及凋亡率:對照組、熱療組、化療組、熱化療組G0/G1期細胞比例分別為43.94±2.06％、61.06±1.01％、58.02±2.62％和71.20±3.56％,S期細胞比例分別為33.92±1.36％、19.26±1.71％、25.58±1.89％和15.08±1.24％,其中各干預組與對照組相比,G0/G1期比例均上升、S期比例均

8、下降,差異有統計學意義(P<0.05),以熱化療組變化最為顯著。熱療組與化療組二者比較,熱療組S期細胞所占比例較少,化療組G2/M期細胞所占比例較少,變化有統計學意義(P<0.05)。對照組、熱療組、化療組、熱化療組細胞凋亡率分別為4.70±0.27％、6.18±0.28％、10.14±0.25％、21.06±0.30％,各干預組之間以及干預組與對照組之間差異均有統計學意義(P<0.05)。(2)、PCNA蛋白:對照組、熱療組、化療組、

9、熱化療組PCNA蛋白相對含量分別為319.24±1.34、313.50±1.18、310.74±0.77、304.40±1.45。各干預組之間以及干預組與對照組之間差異均有統計學意義(P<0.05),以熱化療組變化最顯著。3、應用免疫組化法檢測各組腫瘤組織內VEGF及MVD的表達水平:對照組、熱療組、化療組、熱化療組VEGF蛋白表達值分別為45.8±1.64、34.4±1.67、29.2±2.17、20.2±1.48,MVD值分別為19

10、.2±1.30、16.0±1.41、14.4±0.55、9.8±1.92,各干預組VEGF蛋白表達和MVD較對照組降低,除熱療組與化療組MVD值比較差異無統計學意義(P>0.05)外,各干預組之間以及干預組與對照組之間差異均有統計學意義(P<0.05)。進行直線相關分析后,發(fā)現VEGF蛋白表達與MVD間存在正相關性(r=0.915,P<0.01)。4、采用半定量RT-PCR檢測各組腫瘤組織內VEGF mRNA、PCNA mRNA的表達水

11、平:對照組、熱療組、化療組、熱化療組VEGF mRNA表達相對值分別為0.3880±0.0177、0.3392±0.0112、0.3178±0.0034、0.2952±0.0134,PCNAmRNA表達相對值分別為1.5522±0.0214、1.3348±0.0257、1.2776±0.0161、1.014±0.0255,各干預組VEGF mRNA、PCNAmRNA較對照組降低,各干預組之間以及干預組與對照組之間差異均有統計學意義(P<

12、0.05)。
　　 結論:1、熱療、化療、熱化療均可減輕小鼠移植性S180肉瘤的重量,對小鼠移植性S180肉瘤的增殖具有抑制作用,熱化療作用最顯著。2、熱療、化療、熱化療均可提高小鼠移植性S180肉瘤的細胞凋亡率,并可影響移植瘤組織的細胞周期,高熱使S期細胞比例下降,43℃熱療對S期細胞最敏感,促進了小鼠移植性S180肉瘤的凋亡,熱化療聯合作用更強。3、熱療、化療均可下調小鼠移植性S180肉瘤的PCNA mRNA及蛋白的表達,抑