王紅艷,鐘雪云,劉致中,詹美意
【摘要】目的:研究人尿萃取物尿多酸肽(CDA-Ⅱ)對(duì)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞SWO-38 增殖及分化的影響。方法:體外實(shí)驗(yàn)采用MTT法、集落形成試驗(yàn)檢測(cè)CDA-Ⅱ?qū)WO-38細(xì)胞存活與集落形成的影響,體內(nèi)實(shí)驗(yàn)利用裸鼠移植瘤試驗(yàn)觀察CDA-Ⅱ抗膠質(zhì)瘤生長的作用。HE染色觀察尿多酸肽作用后SWO-38的形態(tài)學(xué)改變。結(jié)果:SWO-38 經(jīng)1~5mg/ml 尿多酸肽處理3天后,細(xì)胞增殖抑制率為39.49%±5.27%~65.05±5.89%,尿多酸肽的IC50為2.52mg/ml;0.3~2.1mg/ml尿多酸肽處理SWO-38 10天后,集落形成抑制率為23.45%±0.62%~96.22%±1.01%,IC50為1.03mg/ml。這種抑制效應(yīng)呈劑量依賴性。經(jīng)腹腔注射給藥28天后,見高低劑量尿多酸肽均可顯著抑制裸鼠體內(nèi)SWO-38增殖,抑瘤率為79.94%、47.77%(P<0.05,n=10)。 尿多酸肽誘導(dǎo)SWO-38出現(xiàn)細(xì)胞分化的形態(tài)學(xué)改變。結(jié)論:尿多酸肽對(duì)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞SWO-38有較好的抗瘤作用,是很有潛力的天然抗膠質(zhì)瘤藥物。
神經(jīng)膠質(zhì)瘤是神經(jīng)系統(tǒng)最常見的原發(fā)惡性腫瘤, 約占顱內(nèi)腫瘤的35.26%~60.96%。令人遺憾的是,至今對(duì)膠質(zhì)瘤的治療尚無突破性進(jìn)展,膠質(zhì)瘤患者平均生存期為6個(gè)月,綜合治療生存期不足2年。因此,尋求高效低毒的抗腫瘤藥物是治療膠質(zhì)瘤的迫切問題。近年來天然藥物以毒性低、安全范圍廣、藥源豐富越來越受到人們的關(guān)注,已成為腫瘤治療領(lǐng)域的一大特色。尿多酸肽是從健康人尿中分離提純的一組天然活性成分的生物制劑,實(shí)驗(yàn)證明尿多酸肽對(duì)多種癌細(xì)胞有明顯抑制生長和誘導(dǎo)分化的作用,但在膠質(zhì)瘤中的研究少見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)在人膠質(zhì)瘤細(xì)胞SWO-38與裸鼠移植瘤動(dòng)物模型上,觀察了尿多酸肽抗人膠質(zhì)瘤作用,以期為尿多酸肽的臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
討論
膠質(zhì)瘤是顱內(nèi)腫瘤中最常見的惡性腫瘤。由于膠質(zhì)瘤自身存在浸潤性生長和易復(fù)發(fā)的生物學(xué)特征,加之傳統(tǒng)化療藥物的細(xì)胞毒性、多藥耐藥性及不易通過血腦屏障的局限性,迄今仍不能完全改變這一致命腫瘤的自然轉(zhuǎn)歸。 從天然藥物中尋求高效低毒的抗腫瘤活性成分是腫瘤藥物研制與開發(fā)的熱點(diǎn)。尿多酸肽是從新鮮健康人尿中提純的一組天然代謝產(chǎn)物。作為一種新型抗腫瘤藥物,已在日本、美國和我國臺(tái)灣地區(qū)用于多種晚期惡性腫瘤的患者。國內(nèi)文獻(xiàn)報(bào)道尿多酸肽對(duì)消化道腫瘤、肺癌、乳腺癌、膠質(zhì)瘤等多種惡性實(shí)體瘤有一定療效,能明顯緩解臨床癥狀,不良反應(yīng)小,并改善晚期惡性腫瘤患者的生活質(zhì)量。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)尿多酸肽可明顯抑制裸鼠人肝癌切除后的切緣復(fù)發(fā)和肝內(nèi)外轉(zhuǎn)移。 慮及尿多酸肽對(duì)膠質(zhì)瘤患者的可觀療效,我們進(jìn)行了尿多酸肽抗膠質(zhì)瘤的實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)尿多酸肽在體內(nèi)外均可以顯著抑制膠質(zhì)瘤SWO-38細(xì)胞增殖,細(xì)胞形態(tài)學(xué)改變提示尿多酸肽能誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞分化。
對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖的抑制作用是篩選抗瘤藥物的基本指標(biāo)。我們首先在體外采用MTT法與集落形成試驗(yàn)均觀察到尿多酸肽對(duì)膠質(zhì)瘤SWO-38 細(xì)胞增殖有明顯抑制作用,而且這種抑制效果在一定范圍內(nèi)隨尿多酸肽濃度的增高而增強(qiáng),呈劑量依賴關(guān)系。但兩種方法得到的尿多酸肽IC50有一定差別,原因可能在于:一是試驗(yàn)方法本身有差異,如接種細(xì)胞密度有別,藥物作用時(shí)間也不相同;另是二者所觀察的指標(biāo)不同,前者檢測(cè)細(xì)胞存活與生長,后者定量分析單細(xì)胞增殖潛能。在體內(nèi)我們利用裸鼠移植瘤動(dòng)物模型,觀察了尿多酸肽對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞SWO-38 增殖的抑制作用。結(jié)果顯示:較對(duì)照組而言,高低劑量的尿多酸肽均能有效地抑制裸鼠移植瘤的生長,而且高劑量組抑瘤率明顯大于低劑量組。我們從裸鼠在實(shí)驗(yàn)前后的體重變化發(fā)現(xiàn),尿多酸肽無明顯不良反應(yīng)。在給藥期間,裸鼠食欲良好,活動(dòng)自如,毛發(fā)光澤,無不良反應(yīng)。這也表明了尿多酸肽具有良好的抗膠質(zhì)瘤作用。通過HE 染色我們觀察到,經(jīng)尿多酸肽處理后SWO-38細(xì)胞形態(tài)發(fā)生了特征性改變:細(xì)胞伸展變扁,胞漿增多,胞核變小,核漿比減小,突起增多而且細(xì)長。 由于正常星形膠質(zhì)細(xì)胞具有明顯區(qū)別于腫瘤細(xì)胞的形態(tài)學(xué)特征,形態(tài)學(xué)變化可以作為一個(gè)易于觀察而且敏感的分化指標(biāo)。所以這些結(jié)果表明尿多酸肽可誘導(dǎo)SWO-38細(xì)胞向成熟的星形細(xì)胞分化。 我們?cè)谝酝芯堪l(fā)現(xiàn),尿多酸肽可降低肝癌細(xì)胞的凋亡閾值, 增強(qiáng)三氧化二砷對(duì)肝癌細(xì)胞的凋亡效應(yīng),二者有協(xié)同作用。本實(shí)驗(yàn)觀察到尿多酸肽對(duì)膠質(zhì)瘤SWO-38 細(xì)胞的凋亡效應(yīng)并不明,而主要表現(xiàn)是尿多酸肽逆轉(zhuǎn)SWO-38細(xì)胞惡性表型,使其趨于成熟分化。目前尿多酸肽誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤分化的確切作用機(jī)制尚未明確。Lin等在鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),尿多酸肽能清除自由基和抑制腦中脂質(zhì)過氧化反應(yīng),而發(fā)揮抗氧化損傷作用。由于自由基可作為細(xì)胞內(nèi)重要的第二信使。通過影響細(xì)胞內(nèi)Ca2+穩(wěn)態(tài)、蛋白質(zhì)磷酸化和信號(hào)的級(jí)聯(lián)傳遞、轉(zhuǎn)錄因子的激活等細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)過程中的多個(gè)靶位點(diǎn),參與細(xì)胞增殖、分化。提示通過清除自由基來調(diào)控細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和基因表達(dá)可能是尿多酸肽誘導(dǎo)細(xì)胞分化的作用機(jī)制之一。
綜上所述,尿多酸肽有良好的抗膠質(zhì)瘤作用,是一種很有前景的誘導(dǎo)分化劑。但要廣泛開辟其應(yīng)用,還有待進(jìn)一步從基因水平揭示尿多酸肽誘導(dǎo)分化的分子機(jī)制。