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背景与目的：颅内肿瘤的35％～60%为脑胶质瘤,其已经成为神经系统最常见的恶性肿瘤之一。虽然近二十年对胶质瘤的生物学和遗传学的认识有了很大提高,但是仍没有找到治愈胶质瘤的有效方法。目前现代医学治疗体系中,标准治疗恶性胶质瘤(WHO3级和4级)的模式是:术后早期行放疗并同时行以替莫唑胺为基础的辅助化疗。但是恶性胶质瘤患者的预后很差,其中位生存期只有52周。最新国内外研究称,放疗与传统的化疗药物和/或靶向药物合用需要重新组合,以改善患者的预后,但是这一目标的实现离不开合理用药的选择以及放射增敏机制的研究。
泛素-蛋白酶体通路(ubiquitin-proteasome pathway,UPP)是在20世纪80年代初被发现由蛋白酶体和泛素组成,广泛存在于真核生物的细胞质、细胞核内,是生物体内蛋白质选择性降解的重要途径,可影响基因表达调控、细胞周期、氧化应激反应等多种细胞活动。蛋白酶体抑制剂特异性地抑制蛋白酶体活性,阻止肿瘤的生长、粘附及血管生成。蛋白酶体抑制剂也显示其对DNA损伤药物作用肿瘤细胞的增敏效应,包括对在不同肿瘤模型中电离辐射的增敏效应,因此在人类癌症的治疗中引人关注。
硼替佐米(bortezomib BTZ)是高选择性的,可逆性的蛋白酶体抑制剂,目前临床上主要用于血液系统肿瘤的治疗,如骨髓瘤、多发套细胞淋巴瘤。近几年对某些实体肿瘤的应用也进入了临床前期试验,包括高级别脑胶质瘤。
结合上述学说和临床治疗的现状开展本实验。我们将本实验分为三个阶段,第一阶段:成功建立裸鼠U87胶质瘤模型。U87细胞用DMEN高糖培养基培养,后通过胰酶消化、吹打脱壁后,抽取瘤细胞悬液接种于裸鼠右前肢腋部皮下,0.2ml/只;第二阶段:造模成功的裸鼠腹腔注射BTZ,8MeV-B线外照射治疗。第三阶段:实验A组裸鼠剥离瘤组织,称重计算抑瘤率,测定细胞周期分布;实验B组裸鼠测定肿瘤生长延迟时间(TGD),放射增敏比(SER),并绘制Kaplan-Meier生存曲线。
材料与方法：建立裸鼠U87胶质瘤模型。选取造模成功的裸鼠64只(右前肢腋部的肿瘤直径大小约6mm),分为实验A组和实验B组,每组32只,再随机分为4组:空白组(control CTRL),照射组(RT),硼替佐米组(BTZ),联合组(RT+BTZ),裸鼠经8MeV-β线照射治疗,联合组在照射基础上分别经腹腔注射BTZ0.9mg/kg,每周1次,连续注射2周。实验A组术次照射24h后,剥离瘤组织,称重计算抑瘤率,测定细胞周期分布;实验B组连续2周治疗后,正常饲养,直至死亡,测定肿瘤生长延迟时间(TGD),放射增敏比(SER),并绘制Kaplan-Meier生存曲线。
统计方法:用统计软件SPSS17.0处理数据,利用方差分析(One Way ANOVA)检验组间统计学意义,采用Kaplan-Meier分析,绘制生存曲线。
结果：
1.70只裸鼠除1只造模过程中意外死亡外,有68只先后出现了肿块,接种成功率达到97%。周围神经病、低血压、低血小板是BTZ的主要不良反应(发生率分别为37%、43%和12%),本实验各组裸鼠给药后(临床推荐剂量),精神状态均较好,进水进食正常,活动正常,反应敏捷,皮肤颜色正常,大便未见异常。
2.RT+BTZ组抑瘤率为46.5%优于RT组的31.5%(F=25.6,P=0.00<0.01.):RT+BTZ组生长延迟时间(TGD)为59d vs38d(RT组),BTZ的放射增敏比为1.44,即BTZ+RT使单独放疗的敏感性提高1.44倍;RT联合应用BTZ后,G0/G1期细胞比例下降(79.9%vs66.0%)P=0.005<0.01,G2/M期细胞比例提高(3.2%vs16.4%)P=0.00<0.01.,差异具有统计学意义;BTZ联合RT对裸鼠的生存时间也有较大改善。
结论：
1.BTZ对放射治疗U87胶质瘤具有明显的增敏效应,能够有效逆转放射所致细胞G0/G1期进程阻滞,提高G2/M期细胞所占的比例。
2.局部放射治疗加用BTZ后能明显提高荷瘤裸鼠的生存时间。
3.临床推荐剂量的BTZ未对裸鼠产生致死毒性反应,各实验组裸鼠状态良好,与空白组裸鼠相比均未见明显不良反应。