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目的:脑部胶质瘤尤其是高级别胶质瘤是严重危害人类健康的疾病之一。因其向脑组织内呈浸润生长,脑组织又缺乏有效的免疫系统,故常规治疗(手术加放化疗)效果差且易复发,病人的平均生存期不足一年,是目前神经外科学界正着力解决的问题。随着分子生物学的发展,肿瘤基因治疗的新方法在不断被发现。通过各种载体将具有抗肿瘤作用的基因导入到肿瘤细胞内,抑制肿瘤细胞的生长甚至使肿瘤细胞的恶性行为发生逆转,是目前实验中常规应用的基因治疗的方法。
新近研究表明:中枢神经系统可以通过颈部淋巴结获得系统的免疫效应,中枢神经系统的抗原能被提呈给外周的免疫细胞,外周的具有免疫活性的淋巴细胞再迁移入中枢神经系统内发挥作用。已有动物实验证实:IL-2、IL-4、IL-12等细胞因子可以有效治疗和预防颅内胶质瘤的发展。并且有些研究已进入二期临床阶段。随着有关研究的不断深入,细胞因子介导的免疫基因治疗将为脑部恶性胶质瘤的治疗开阔新的前景。
白细胞介素24(interleukin-24,IL-24)IL-24是一种新发现的具有细胞因子特性和抑瘤因子功能双重功效的蛋白质。关于IL-24对肿痛细胞生长的影响,有研究注意到,随着恶性黑色素瘤的形成、进展和转移,IL-24在细胞中的表达逐渐下降;而经生长抑制和分化诱导等方法治疗该肿瘤后,IL-24的表达可再度上升,因此认为IL-24基因具有抑癌基因的特性,与抑制肿瘤的生长,诱导肿瘤逆转和分化有关。而且当用质粒或腺病毒载体将IL-24基因转入乳腺癌、肺癌等细胞株后,可选择性诱发肿瘤细胞的凋亡。外源性IL-24基因还可通过抑制肿瘤局部新生血管的形成,达到抑制肿瘤生长的目的。
本实验建立SD大鼠脑胶质瘤模型,于荷瘤大鼠的皮下注射C6/IL-24细胞(通过逆转录病毒将IL-24导入C6胶质瘤细胞内构建),观察其对大鼠脑胶质瘤的治疗效果。
方法:C6鼠脑胶质瘤细胞系由河北医科大学第四医院科研中心保存并提供。C6/IL-24细胞系河北医科大学基础所细胞生物室建立、保存并提供。纯种SD大鼠(平均体重250-350g),雄性,常规喂养,由河北医科大学实验动物中心提供。
动物模型制作术前12h大鼠禁食禁水,用0.4%戊巴比妥钠(10ml/kg)腹腔麻醉后,固定于立定向仪上,剪去头顶部毛1.5cm×1.5cm,常规消毒、铺无菌巾,切开头皮,暴露颅骨,在前囟后1.0mm、矢状缝右侧3.0mm处,用牙科钻钻一直径1.0mm的小孔,不可伤及硬脑膜,将连接于定位仪上的微量注射器的针尖调节至触及硬脑膜,进针6mm,后退1mm,使针尖距硬脑膜为5mm。将细胞悬液20μl(约106细胞)缓慢注入脑内,注射时间为10min,留针5min后,缓慢退针。用骨蜡封闭骨孔,生理盐水冲洗术野,缝合皮肤,切口消毒,常规饲养。
实验动物的分组将24只荷瘤3天的SD大鼠随机分为两组各12只,一组为实验组,一组为对照组,其中每组中6只用于观测肿瘤大小,另外6只用于观察存活时间。
实验动物的干预实验组皮下注射1×107个C6/IL-24细胞,对照组皮下注射同等体积的生理盐水。
MR检测时间和方法所有甲组大鼠分别于接种后7天、14天、21天进行MRI检查,观察实验大鼠的肿瘤生长情况,并照相记录。MRI扫描条件:76mm表面线圈,TR/TE为500/20,层厚2mm,冠状面T1加权扫描。扫描前腹腔注射造影剂GDDTPA1ml。肿瘤体积(mm3)=(长径×宽径×2倍层数)×π/6。
结果:实验组肿瘤生长速度明显减慢,实验组大鼠各时段肿瘤体积明显小于对照组(P<0.05)(表1、表2、表3),其中实验组中有1例完全消失。而对照组大鼠脑胶质瘤体积随鼠龄的延长呈现指数性增长。实验组大鼠存活时间明显长于对照组,其中实验组大鼠存活期均超过52天,两者存在显著性差异(P<0.05)
结论:建立稳定可靠的脑胶质瘤动物模型是进行各种脑胶质瘤在体实验研究的基础。SD大鼠脑胶质瘤模型建立后,治疗时机的选择尤为重要,治疗时间窗的选择应在肿瘤指数生长期以前,此期间进行治疗干预能更好地判定治疗效果。通过逆转录病毒将IL-24导入C6细胞而形成的C6/IL-24细胞对鼠脑胶质瘤具有较好的治疗效果。