阿霉素磁性蛋白微球靶向治療鼠種植性胃腫瘤

1、    阿霉素磁性蛋白微球靶向治療 鼠種植性胃腫瘤        【摘要】目的探討阿霉素磁性蛋白微球聯(lián)合外磁場體內(nèi)外抑制腫瘤生長的機(jī)制。方法Wistar大白鼠32只，用MTT法檢測阿霉素磁性蛋白微球?qū)alker-256細(xì)胞的抑制率及半數(shù)抑制劑量；觀察其體內(nèi)靶向治療敏感細(xì)胞鼠種植性胃腫瘤的療效。結(jié)果阿霉素磁性蛋白微球與游離阿霉素體外對腫瘤細(xì)胞的生長抑制率相似(P0.05)，聯(lián)合外磁場后其抑制率作用明顯增強(qiáng)(P0.01)。靶向組對種植瘤的抑制率達(dá)82.52%(P0.0

2、1)，荷瘤動物生成時間明顯延長，延長率達(dá)286.38%(P0.01)。結(jié)論阿霉素磁性蛋白微球體內(nèi)外仍具有抑制敏感腫瘤細(xì)胞生長的能力，聯(lián)合磁場可發(fā)揮靶向、高效的抗瘤作用?！娟P(guān)鍵詞】阿霉素；磁性微球；種植性胃腫瘤；靶向治療 Targeting therapy of adriamycin magnetic albumin microspheresagainst implanted gastric tumor in ratsTAO Kaixiong*,SUN Hongwu,CHEN Daoda,et al.（*Department of General Surgery, Xiehe Hospital,

3、 Tongji Medical University, Wuhan 430022,China）【Abstract】ObjectiveTo study the mechanism of adriamycin magnetic albumin microspheres (ADM-MAMs) inhibiting the growth of the malignant tumor cells in vitro and in vivo. MethodThe growth inhibitory rate (IR) and 50 % inhibitory concentration (IC50) of A

4、DM-MAMs to Walker-256 cells were assayed by MTT colorimetric method. The therapeutic effects were evaluated about the ADM-MAMs combination with external magnetic field against the implanted gastric tumors reconstructed by the sensitive tumor cells in rats. ResultsThe IR and IC50 of the ADM-MAMs agai

5、nst the tumor cells were similar to those of the free adriamyic (ADM) (P>0.05), obviously increased by addition of the external magnetic field (P<0.01) in vitro. In vivo, the growth inhibition of the implanted gastric tumor in the targeting therapy group was 82.52 % and the survival of the ani

6、mals with the implanted tumor in the targeting therapy group was obviously prolonged with the prolonged rate being 286.38 % (P<0.01). ConclusionThe ADM-MAMs could inhibit the growth of the sensitive tumor cells in vitro and in vivo. ADM-MAMS combined with external magnetic field showed targeting

7、and high-effective antitumor activities.【Key words】 Adriamycin；Magnetic microsphere；Implanted gastric tumor；Targeting treatment本研究旨在檢測阿霉素磁性蛋白微球體內(nèi)外對腫瘤細(xì)胞的生長抑制作用，并觀察聯(lián)合外磁場經(jīng)消化道靶向給藥途徑對敏感腫瘤細(xì)胞鼠種植性胃腫瘤的治療作用，現(xiàn)報道如下。材料與方法1.材料：阿霉素磁性蛋白微球(ADM-MAMs)由本研究室與武漢空軍醫(yī)院藥廠共同研制；鹽酸阿霉素針劑(ADM)為意大利愛寶大藥廠生產(chǎn)；RPMI-1640、滅活小牛血清(Gibco產(chǎn)品)

8、；MTT、DMSO(Sigma公司)；美國產(chǎn)Biorad Model-550型酶聯(lián)檢測儀；Model TC-2323型CO2培養(yǎng)箱；日產(chǎn)96板培養(yǎng)板；銣鈦硼恒磁鐵(10 mm×10 mm,60mT)，包頭市稀土磁性材料廠生產(chǎn)；Walker-256細(xì)胞株由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所提供；雄性Wistar大白鼠32只、體重250280 g，同濟(jì)醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)動物實驗中心提供。2.ADM-MAMs體外藥敏實驗：參照文獻(xiàn)2，取對數(shù)生長期Walker-256腫瘤細(xì)胞50l分別加入96孔培養(yǎng)板中，并分為3組：ADM組、ADM-MAMs組及ADM-MAMs并磁場組(培養(yǎng)板置于60 mT雙極磁場中)，每

9、組設(shè)置7種不同藥物濃度(含ADM mg/L)：0.04、0.08、0.2、0.4、0.8、2.0、4.0。平行重復(fù)4孔，每孔加入20 l相應(yīng)濃度藥物及培養(yǎng)液至200 l，同時設(shè)置瘤細(xì)胞對照組及完全培養(yǎng)液的空白組各6孔，均置于37 體積分?jǐn)?shù)為5%的CO2培養(yǎng)箱中孵育72 h后，每孔加MTT液20 l，再培養(yǎng)6 h，去培養(yǎng)液，加DMSO150 l，震蕩10 min，酶聯(lián)儀檢測=570 nm的吸光度值(A值)。按公式計算出腫瘤抑制率(IR)及半數(shù)抑制劑量(IC50)    3.ADM-MAMs靶向治療鼠種植性胃腫瘤實驗：(1)腫瘤模型的建立：取Walker-2

10、56瘤細(xì)胞接種于Wistar鼠下肢形成皮下實體瘤。無菌切取實體瘤并剪成0.51.0 mm3組織碎片，外科手術(shù)方法原位接種于鼠胃竇前壁漿肌層制作鼠種植性胃腫瘤模型。(2)分組及治療方法：制作成功的模型動物分為3組。靶向組(10只)：ADM-MAMs灌胃并外磁場固定胃部；非靶向組(10只)：單純灌ADM-MAMs，無外磁場；空白組：胃內(nèi)灌注生理鹽水。藥物劑量按每次ADM含量5 mg/kg體重，間隔1 d治療1次，共5次。(3)觀察指標(biāo)：于接種后第4周每組分別處死5只動物，精密卡尺測量腫瘤最長徑a(cm)及垂直最短徑b(cm)，由公式V=0.5ab2 3結(jié)果1.ADM-MAMs體外的細(xì)胞毒效應(yīng)：隨著

11、藥物濃度的增高，其抑制率也增加(表1)，ADM-MAMs組與ADM組在相應(yīng)藥物濃度時具有相似的抑制率及半數(shù)抑制劑量(P0.05),聯(lián)合外磁場后其抑制作用明顯增強(qiáng)(P0.01)表1各組大白鼠對Walker-256細(xì)胞的抑制率(IR)及半數(shù)抑制濃度(IC50)組別不 同 濃 度 下 的 IR (%)IC50(mg/L)0.040.080.20.40.82.04.0單純ADM11.423.742.954.666.780.789.50.321ADM-MAMs10.121.141.153.765.178.488.90.341ADM-MAMs22.541.759.273.185.492.898.50.15

12、9*+磁場     注：ADM組與ADM-MAMs組比較，P0.05；ADM-MAMs并磁場組與ADM-MAMs組或ADM組比較*P0.01 2.ADM-MAMs對鼠種植性胃腫瘤的治療作用：由表2可以看出，靶向組荷瘤動物生存質(zhì)量明顯提高，生存時間較非靶向組及空白組延長，延長率達(dá)286.38%，對鼠種植性胃腫瘤的生長抑制作用強(qiáng)(P0.01)。表2各組大白鼠的腫瘤抑制率及生命時間延長率組別瘤體積(cm3)抑制率(%)生存時間(d)延長率(%)空白組6.58±0.7221.3±5.8非靶向組3.37±0.3648.75*43.6&

13、#177;10.4*104.69*靶向組1.15±0.1482.52*82.1±17.5286.38*     注：非靶向組與空白組比較,*P0.05；靶向組與非靶向組及空白組比較,*P0.01 3.靶向組鼠種植性胃腫瘤的病理組織學(xué)觀察：大部分區(qū)域腫瘤細(xì)胞結(jié)構(gòu)不清，出現(xiàn)核濃縮、碎裂等變性壞死；纖維組織增生，周圍可見巨噬細(xì)胞浸潤。而非靶向組可見少部分腫瘤細(xì)胞變性壞死?？瞻捉M腫瘤細(xì)胞生長活躍，排列規(guī)律，核分裂相多見，較少炎性細(xì)胞浸潤。討論本實驗結(jié)果證實，阿霉素磁性蛋白微球與游離阿霉素具有相似的細(xì)胞毒作用。聯(lián)合磁場可增強(qiáng)其效應(yīng)，說明雖然阿霉

14、素磁性蛋白微球劑型發(fā)生改變，但仍可通過釋放阿霉素來實現(xiàn)其藥理作用，且磁場可促進(jìn)藥物的釋放，增強(qiáng)細(xì)胞的通透性從而增強(qiáng)藥物的抗癌效應(yīng)。阿霉素磁性蛋白微球經(jīng)消化道給藥聯(lián)合外磁場靶向治療敏感細(xì)胞鼠種植性胃腫瘤的體內(nèi)實驗表明，該療法可改善實驗動物的生存質(zhì)量，明顯延長荷瘤動物的壽命，有效地抑制種植性胃腫瘤的生長，并顯示出明顯的病理組織學(xué)療效。其機(jī)理可能在于磁場可誘導(dǎo)磁性藥物微球聚集于腫瘤區(qū)域，持續(xù)釋放化療藥物，使胃腫瘤組織直接處于較恒定的高濃度藥物環(huán)境中，與磁場的生物磁效應(yīng)聯(lián)合，對癌細(xì)胞產(chǎn)生更直接的、更強(qiáng)的殺傷力?；痦椖浚簢揖盼逯攸c醫(yī)學(xué)科技攻關(guān)項目(969060116)作者單位：陶凱雄（430022武漢，同濟(jì)醫(yī)科大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院外科）陳道達(dá)（430022武漢，同濟(jì)醫(yī)科大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院外科）田源（430022武漢，同濟(jì)醫(yī)科大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院外科）楊秀萍（430022武漢，同濟(jì)醫(yī)科大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院外科）孫宏武（湖北大冶特鋼集團(tuán)公司醫(yī)院外科）吳在德（同濟(jì)醫(yī)科大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院外科）參考文獻(xiàn)1Marks DC,Belov L,Davey MW, et al. The MTT cell viability assay for cytotoxicity testing in multidr