金丝桃素与5-氨基乙酰丙酸诱导的光动力学疗法在膀胱肿瘤治疗中的体外研究

摘要

背景:膀胱癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤,虽然70％首次发现的肿瘤是非肌层浸润性膀胱癌,但术后如果不进一步治疗,约50%～70%的患者会复发;其中10%-20%可进展为肌层浸润性肿瘤。目前此类膀胱癌术后常辅以化疗药物的灌注治疗。有数据表明TURBT术后24小时内进行一次化疗药物的膀胱内灌注可使肿瘤复发率降低40%;但没有证据表明其能降低肿瘤的进展。近年来随着光源系统和光敏介质的发展和进步,PDT已逐渐成为膀胱肿瘤诊疗的基本手段之一。由于其抗肿瘤机制不同于一般化疗药物,理论上可单独或联合化疗药物用于肿瘤的辅助治疗和晚期肿瘤的姑息治疗。其抗肿瘤作用是基于细胞毒作用。肿瘤组织吸收光敏剂后,予以特定波长的可见光照射,在氧气的参与下,光敏剂可在肿瘤组织中产生大量具有细胞毒作用的活性氧;后者通过破坏癌细胞及其滋养血管、引起局部非特异性免疫反应及强烈的炎性反应,选择性地破坏肿瘤组织,达到治疗肿瘤的目的。
　　目的:研究金丝桃素与5-氨基乙酰丙酸对膀胱肿瘤细胞的光动力学效应,确定其最佳浓度和最佳孵育时间;研究金丝桃素的细胞内定位,探讨金丝桃素在膀胱肿瘤细胞有的分布与线粒体的相关性;
　　方法:将5637和HT1376细胞分为四组:对照(单纯细胞)组、单纯光照组、单纯光敏剂组和实验组,然后非对照组细胞分别与0μmol/L、5×10-3μmol/L、5×10-2μmol/L、5×10-1μmol/L、5μmol/L、50μmol/L的HY溶液和0mmol/L、4×10-2mmol/L、2×10-1mmol/L、1mmol/L、5mmol/L、25mmol/L的ALA溶液;进行避光共孵育1h、3h、5h和24h;对照组的孵育时间同其它各组;达到预定孵育时间后分别进行光照处理,光功率密度设为3mw/cm2,照射时间1h;然后以MTT法测定细胞活力;将T24细胞与5μmol/L的HY溶液避光共孵育1-4h,达到预定孵育时间后,向培养体系中加入10μL线粒体探针Rh123溶液(1mg/ml),继续避光孵育30min,以PBS冲洗后加入无血清培养基,在荧光光显微镜下观察并拍照记录结果;以专业图像处理软件分析图像;
　　结果:相同孵育时间下,单纯光照组和单纯给予HY组的细胞增殖抑制率与对照组比较差异无显著性(P>0.05);单纯给予ALA组中只有25mmol/L小组与对照组比较差别显著(P=0.025);不同孵育时间组的HY与ALA诱导的光动力作用对膀胱肿瘤5637或HT1376细胞均产生了明显的杀伤效应:孵育1h,不同浓度(如上所述)的HY溶液对5637细胞的增殖抑制率分别为:9.30%、17.12%、26.22%、90.27%和90.27%;孵育3h,各浓度HY对5637细胞的增殖抑制率分别为:9.92%、12.40%、26.15%、89.50%和91.22%;孵育5h组,各抑制率分别为:0.19%、11.09%、55.64%、80.54%和88.52%;孵育24h组为:-8.4%、-5.51%、6.65%、6.04%和95.01%;相似地,就不同孵育时间组的ALA而言,不同浓度(如上述)的ALA溶液对HT1376细胞的增殖抑制率结果如下所示:孵育1h组为:0.00%、0.00%、27.62%、73.08和87.41%;孵育3h为:16.26%、28.33%、62.07%、86.45%和90.15%;孵育5h为:6.41%、43.25%、63.62%、94.51%和95.88%;孵育24h组为:0.55%、2.64%、20.39%、59.78%和65.19%;
　　金丝桃素在488nm波长的光的激发下呈明亮的红色荧光,Rh123在543nm光激发下呈绿色荧光。两者重叠后,重叠区域会呈黄色,从合并后的图像上可见,金丝桃素与Rh123的荧光存在重叠;此外,在细胞膜内侧、胞浆及核周也有红色荧光存在;孵育1-4小时,各组的Pearson相关系数值分别为0.458577、0.639087、0.876410和0.921233;
　　结论:金丝桃素与5-氨基乙酰丙酸在体外均具有高效的抗肿瘤的光动力学作用,且其抗肿瘤效应均具有浓度依赖性;在给定条件下,金丝桃素发挥最大光动力作用的最佳浓度为50μmol/L;最佳孵育时间为1-3小时;5-ALA发挥最大光动力作用的最佳浓度为5mmol/L;相应地,其最佳孵育时间为5小时;金丝桃素在T24细胞中主要定位于线粒体,在细胞内的其它部位也有分布;且随着时间延长,其分布情况有向线粒体聚集的趋势。

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研究背景

第一部分 金丝桃素与5-氨基乙酰丙酸对肿瘤细胞增殖的影响

第二部分 金丝桃素在肿瘤细胞内的分布及定位分析

全文讨论

全文总结

参考文献

综述 金丝桃素在肿瘤光动力学治疗领域中的研究现状

参考文献

致谢