PARP-1抑制剂Olaparib对MCF-7乳腺癌的放疗增敏作用及乏氧显像.pdf

（），（），（），（），（），（），（），：；网络出版时间：网络出版地址：肿瘤药理学 抑制剂 对 乳腺癌的放疗增敏作用及乏氧显像许阿磊，薛杨央，陶伟涛，王思淇，金娟，徐慧琴（安徽医科大学第一附属医院核医学科，安徽 合肥 ；安徽医科大学基础医学院，安徽 合肥 ）：文献标志码：文章编号：（）中国图书分类号：；摘要：目的探讨 抑制剂 对 乳腺癌模型的放疗增敏作用，并通过 氟赤式硝基咪唑（）监测 的放疗增敏效应。方法建立 乳腺癌模型，按随机数字表法分为对照组、组、放疗（）组、组；定期测量肿瘤大小，并统计荷瘤鼠生存时间；治疗前后进行 显像，定量分析肿瘤 肌肉比值（）。对 、及 蛋白进行免疫组织化学分析；分析 与 、及 的相关性。数据分析采用配对 检验、两独立样本 检验、单因素方差分析和 相关分析。结果 单独应用时对肿瘤疗效甚微，当与放疗联合时，可减缓肿瘤收稿日期：，修回日期：基金项目：国家自然科学基金资助项目（）作者简介：许阿磊（），男，博士生，研究方向：放射增敏，：；金娟（），女，博士，副教授，硕士生导师，研究方向：药理学，通信作者，：；徐慧琴（），女，博士，主任医师，博士生导师，研究方向：放射增敏，通信作者，：生长速度，延长生存周期；治疗前，各组之间的 值差异无统计学意义；治疗后，与 组相比，组的 值明显降低，差异有统计学意义；免疫组化结果显示，与 组相比，、及 在 组中表达最低（；）；与 、及 呈正相关性（；）。结论 联合放疗能够抑制肿瘤生长，延长生存周期，下调 、及 等生物标志物，对 乳腺癌具有放疗增敏作用，同时，显像能够动态监测肿瘤乏氧情况，反映放疗增敏疗效。关键词：；抑制剂；放射治疗；放疗敏感性；肿瘤乏氧；开放科学（资源服务）标识码（）：临床上，手术联合放化疗是目前治疗乳腺癌最常用的治疗方法 。放射治疗是乳腺癌治疗的重要辅助手段，能够提高患者生存率，降低复发风险 ，然而，肿瘤细胞对放疗产生辐射抵抗性是影中国药理学通报 ；（）：响治疗效果的重要因素 。因此，提高肿瘤对放射治疗的敏感性是亟需解决的重要问题。肿瘤内乏氧组织的存在是严重影响放疗敏感性的重要因素。研究表明 ，放疗增敏剂是解决肿瘤内乏氧细胞对治疗抵抗性的有效途径之一。增敏剂与放射疗法的联合应用能够明显提高放疗敏感性，同时降低辐射剂量，从而减轻高剂量辐射引起的副作用。研究显示 ，聚腺苷二磷酸核糖聚合酶 （），抑制剂可作为辐射增敏剂应用于放疗，提高肿瘤对放疗的敏感性。是真核细胞内具有多聚腺苷二磷酸核糖及聚合酶活性的蛋白家族的首要亚型 ，参与 修复、细胞增殖和死亡、基因组稳定性，当 单双链受损时，迅速结合到断裂部位介导 的损伤修复。是临床上常用的 抑制剂，能够促进 复合物的形成，阻止 介导的 损伤修复，破坏细胞的稳定性，最终导致细胞凋亡坏死。氟赤式硝基咪唑（）是一种显示肿瘤缺氧的非侵入性的显像手段，相比于 更具亲和性，并能迅速从氧合良好的组织中清除，拥有较高的肿瘤 肝脏和肿瘤 血液比率，在动物模型和人类中具有很大的前景 。本研究旨在探讨 抑制剂 对 乳腺癌模型的放疗增敏作用，并通过 监测 的放疗增敏效应，为提高临床乳腺癌患者的放疗效果提供实验依据。材料与方法 主要试剂与仪器 高糖培养液（货号 ）、胎牛血清（货号 ）、胰蛋白酶（货号 ）购自美国 公司；（货号 ）、的青霉素 链霉素（货号 ）、抗体（货号 ）、抗体（货号 ）、抗体（货号 ）购自中国上海碧云天生物技术有限公司；（货号 ）购自 公司；前体（货号 ）购自中国江苏常熟华宜科技有限公司，由上海交通大学附属瑞金医院 中心生产，放化纯度超过 。，）由上海交通大学附属瑞金医院小动物成像中心提供。细胞株和实验动物乳腺癌 细胞株购自中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所细胞库，用含有 胎牛血清、青霉素 链霉素的 进行培养，并在含 ，的培养箱中培养；裸鼠 只，雌性，周龄，体质量（），购自北京维通利华实验动物技术有限公司，实验动物使用许可证号：（浙），并饲养于 级动物房中。本研究动物实验方案经安徽医科大学动物实验伦理审查委员会批准（批号：）。建立动物模型将处于生长指数期的 细胞消化计数，浓度调整为 ，于裸鼠右前肢腋窝皮下接种 细胞悬液，标准环境下饲养，待肿瘤直径约 时进行实验。放疗计划放疗采用美国医用 直线加速器，使用 电子线缘皮距照，照射野 。移植瘤采用分割放疗方式，放疗剂量总量为 ，单次放疗剂量为 ，隔日 次，共 次。实验分组与方案将 只荷瘤鼠按随机数字表法分为 组，分别为：对照组、组、放疗（）组、组，每组 只。处理方案：对照组：仅给予适量生理盐水；组：溶于 中，每只 ，连续治疗 ；组：仅对荷瘤鼠肿瘤进行照射，放疗方案如上所述；组：同时予以 灌胃和放疗，剂量如上所述。同时，同批次荷瘤鼠 只随机分为上述 组，每组 只，处理方法同上，观察并记录荷瘤鼠生存状态，时间约 个月。实验流程如 所示。肿瘤体积与荷瘤鼠生存时间评估每 测量一次荷瘤鼠肿瘤体积和体质量。肿瘤体积计算公式：长度（）宽度（）。肿瘤抑瘤率计算公式：（对照组平均肿瘤体积 治疗组平均肿瘤体积）对照组平均肿瘤体积。用 方法记录并分析每只小鼠的存活情况。显像每只小鼠在治疗前和治疗后 内进行 显像。经尾静脉注射约 后进行 显像。显像完成后由两位经验丰富的核医学科医师对图像进行分析，测量肿瘤病灶 最大值（），以及同一层面对侧肢体肌肉的 ，并计算肿瘤 肌肉的 比值 。免疫组化染色肿瘤块用 的多聚甲醛固定，石蜡包埋的，并切成 厚的切片，采用 法对 、免疫组化染色。对 、分析时，在高倍镜下，每张切片随机选择 个视野进行拍照分析，并确保每张照片背景中国药理学通报 ；（）一致。使用 软件对上述蛋白进行积分光密度值（）定量分析，每张照片定量分析测量时重复 次。统计学分析采用 或 软件进行统计分析。计量资料以珋 表示。配对资料采用 检验，多组资料采用单因素方差分析，进一步组内两两比较采用最小显著差异 检验，、及 的表达与 的相关性采用 相关分析。结果 对 乳腺癌模型的放疗增敏作用以荷瘤鼠的肿瘤抑瘤率和生存时间为指标，在体内观察 对 乳腺癌的放疗增敏作用。各组荷瘤鼠肿瘤体积变化以及抑瘤率如 ，所示。结果显示，对照组与 组肿瘤生长速度较快，且两组之间肿瘤体积差异无统计学意义（）；而 组和 组肿瘤生长速度受抑制，且联合组抑制作用更为明显，抑瘤率分别为 ，。对照组、组、组和 组荷瘤鼠的生存时间分别为（）、（）、（）、（）。细胞接种 后，对照组、组、组和 组的荷瘤鼠存活 （珋 ，）（珋 ，）：；：率分别为 、，且经 分析，联合放疗组荷瘤鼠存活率和生存时间明显高于其他各组，各组生存时间差异具有统计学意义（，），如 所示。上述结果表明，虽然单独应用 对肿瘤生长无明显抑制作用，但与放疗联合时，可明显抑制肿瘤生长速度、延长荷瘤鼠生存时间。另外，我们发现无论是单中国药理学通报 ；（）纯放射治疗还是 与放疗联合治疗都不会引起体质量的明显差异，这意味着联合疗法在体内有较好的耐受性，无明显的全身毒性，如 所示。（珋 ，）；（珋 ，）显像结果 图像结果显示（），治疗前各组肿瘤内几乎均存在乏氧区域（：），且范围较广，摄取程度较高，治疗前各组之间肿瘤的 差异无统计学意义（，）；而在治疗后发现仅放疗组和联合组中荷瘤鼠肿瘤放射性摄取减低，乏氧范围较前缩小，同时 值也明显降低，且 值在 组中降低最为显著，各组之间 值差异有统计学意义（，）；而在对照组和 组中，肿瘤放射性摄取较治疗前明显增高，且摄取范围增大，部分肿瘤内出现大片坏死，值也较治疗前明显升高，且两组之间 值差异无统计学意义（）。各组荷瘤鼠治疗前后肿瘤组织的 值变化如 所示。免疫组化分析免疫组化视觉分析与定量分析结果显示（），在对照组和 组中，、和 可见广泛表达，且两组之间差异无显著性，而在 组和联合组中表达明显下降，且联合组下降更为明显，两组之间差异有统计学意义（；）。（珋 ，）：，与 、的关系治疗后 值如 所示，对 例 值与 值进行相关分析，结果显示，、表达与 呈正相关（、，），如 所示。讨论对肿瘤的放射抵抗性和耐药性，可以通过改善肿瘤缺氧或阻断 损伤修复来增强放射治疗的有效性。在本研究中，我们通过应用 抑制剂 阻断 的损伤修复来提高 乳腺癌对放射治疗的敏感性，并使用 动态监测治疗过程中肿瘤内乏氧变化，从而反映 的放疗增敏治疗效果。另外，有研究发现 ，也能够增加肿瘤的血流灌注，有利于药物的输送和肿瘤的氧合，改善肿瘤乏氧，提高治疗效果。在体内研究中，单独灌服 或单纯放疗并不能有效抑制肿瘤生长，然而，当在服用 期间分次予以一定剂量的放射治疗时，肿瘤体积增长速度明显下降，说明 能够增强放疗疗效。中国药理学通报 ；（），（珋 ，）：，；：，；，（珋 ，）另外，生存分析结果显示，联合放疗组的荷瘤鼠生存时间明显高于其他各组，意味着 能够通过延长小鼠生存时间的方式来增强放疗的抗肿瘤疗效。我们还发现无论是单独应用 还是与放疗联合使用，均对荷瘤鼠体质量没有明显影响，各组荷瘤鼠体质量差异无统计学意义，表明中国药理学通报 ；（）对荷瘤鼠并未产生明显的全身毒性，荷瘤鼠对此有较好的耐受性。等 的研究结果也显示 在体内有较好的耐受性，与本研究结果基本一致。肿瘤乏氧是影响抗肿瘤治疗特别是放射疗效的重要因素 ，与肿瘤对辐射的抵抗力以及肿瘤复发和转移密切相关。在缺氧环境中，在大多数实体瘤内积聚，参与了大量基因的调控，包括 、等，这些基因控制着多种细胞功能，如血管生成、葡萄糖代谢和细胞存活。本研究发现，虽然在对照组和 组中 、和 表达未见明显下调，但是当 联合放疗后，、和 的表达明显下调，这意味着 联合放疗能够更加有效地抑制肿瘤细胞增殖，杀伤肿瘤细胞，明显降低放疗抵抗性。我们前期研究也证实了 通过下调 等的表达而对低氧肿瘤细胞具有放射敏感作用 ，此外，有学者发现 ，与 可以通过直接的蛋白质相互作用形成复合体，促进 依赖的基因表达，而抑制 的催化活性可以减少 的转录激活 。不同类型的肿瘤，其 乏氧阈值不同，且 阈值应在 之间，当肿瘤的 时，表明此时肿瘤处于乏氧状态 。治疗后 内肿瘤仍摄取 说明了肿瘤内仍存在乏氧区域，且 摄取程度的降低，乏氧范围的缩小以及 值的降低，均表明了 能够更好的早期监测和反映 的放疗增敏疗效。更值得注意的是，值与 、的表达呈正相关，说明 定量参数也反映了肿瘤间蛋白水平表达的异质性 。在本研究中，我们选择了皮下肿瘤模型进行体内实验，虽然没有原位细胞注射自发肿瘤形成模型的结果会更令人信服，但这些数据为进一步的临床研究提供了临床前理论基础。综上所述，能够明显提高肿瘤对放疗的敏感性，明显提高肿瘤治疗效果，同时，显像能够动态监测肿瘤内早期乏氧情况，及时有效地反映 对 乳腺癌的放疗增敏疗效。参考文献：俞萍萍，邵锦晖青藤碱逆转人乳腺癌 细胞他莫昔芬耐药及机制研究 中国现代应用药学，（）：，（）：，：，（）：，（）：，（）：，（）：，：，（）：，：，（）：，：郭锴腾，李景艳，路静，等 对 的调控在病理性心肌肥大中的作用 中国药理学通报，（）：，（）：，（）：，（），（）：，（）：，（）：，（）：，：中国药理学通报 ；（），（），（）：，（），（）：，（）：，（）：，（，；，）：（），；，（），；，；，（，）；，（），（；），（；），：；中国药理学通报 ；（）