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)對人膠質瘤細胞SWO-38 增殖及分化的影響。方法:體外實驗采用MTT法、集落形成試驗檢測CDA-Ⅱ對SWO-38細胞存活與集落形成的影響,體內實驗利用裸鼠移植瘤試驗觀察CDA-Ⅱ抗膠質瘤生長的作用。HE染色觀察尿多酸肽作用后SWO-38的形態學改變。結果:SWO-38 經1~5mg/ml 尿多酸肽處理3天后,細胞增殖抑制率為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。這種抑制效應呈劑量依賴性。經腹腔注射給藥28天后,見高低劑量尿多酸肽均可顯著抑制裸鼠體內SWO-38增殖,抑瘤率為79.94%、47.77%(P<0.05,n=10)。 尿多酸肽誘導SWO-38出現細胞分化的形態學改變。結論:尿多酸肽對人膠質瘤細胞SWO-38有較好的抗瘤作用,是很有潛力的天然抗膠質瘤藥物。
神經膠質瘤是神經系統最常見的原發惡性腫瘤, 約占顱內腫瘤的35.26%~60.96%。令人遺憾的是,至今對膠質瘤的治療尚無突破性進展,膠質瘤患者平均生存期為6個月,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注,已成為腫瘤治療領域的一大特色。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,實驗證明尿多酸肽對多種癌細胞有明顯抑制生長和誘導分化的作用,但在膠質瘤中的研究少見報道。本實驗在人膠質瘤細胞SWO-38與裸鼠移植瘤動物模型上,觀察了尿多酸肽抗人膠質瘤作用,以期為尿多酸肽的臨床應用提供實驗依據。
討論
膠質瘤是顱內腫瘤中最常見的惡性腫瘤。由于膠質瘤自身存在浸潤性生長和易復發的生物學特征,加之傳統化療藥物的細胞毒性、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的熱點。尿多酸肽是從新鮮健康人尿中提純的一組天然代謝產物。作為一種新型抗腫瘤藥物,已在日本、美國和我國臺灣地區用于多種晚期惡性腫瘤的患者。國內文獻報道尿多酸肽對消化道腫瘤、肺癌、乳腺癌、膠質瘤等多種惡性實體瘤有一定療效,能明顯緩解臨床癥狀,不良反應小,并改善晚期惡性腫瘤患者的生活質量。動物實驗發現尿多酸肽可明顯抑制裸鼠人肝癌切除后的切緣復發和肝內外轉移。 慮及尿多酸肽對膠質瘤患者的可觀療效,我們進行了尿多酸肽抗膠質瘤的實驗研究,結果發現尿多酸肽在體內外均可以顯著抑制膠質瘤SWO-38細胞增殖,細胞形態學改變提示尿多酸肽能誘導膠質瘤細胞分化。
對腫瘤細胞增殖的抑制作用是篩選抗瘤藥物的基本指標。我們首先在體外采用MTT法與集落形成試驗均觀察到尿多酸肽對膠質瘤SWO-38 細胞增殖有明顯抑制作用,而且這種抑制效果在一定范圍內隨尿多酸肽濃度的增高而增強,呈劑量依賴關系。但兩種方法得到的尿多酸肽IC50有一定差別,原因可能在于:一是試驗方法本身有差異,如接種細胞密度有別,藥物作用時間也不相同;另是二者所觀察的指標不同,前者檢測細胞存活與生長,后者定量分析單細胞增殖潛能。在體內我們利用裸鼠移植瘤動物模型,觀察了尿多酸肽對膠質瘤細胞SWO-38 增殖的抑制作用。結果顯示:較對照組而言,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。我們從裸鼠在實驗前后的體重變化發現,尿多酸肽無明顯不良反應。在給藥期間,裸鼠食欲良好,活動自如,毛發光澤,無不良反應。這也表明了尿多酸肽具有良好的抗膠質瘤作用。通過HE 染色我們觀察到,經尿多酸肽處理后SWO-38細胞形態發生了特征性改變:細胞伸展變扁,胞漿增多,胞核變小,核漿比減小,突起增多而且細長。 由于正常星形膠質細胞具有明顯區別于腫瘤細胞的形態學特征,形態學變化可以作為一個易于觀察而且敏感的分化指標。所以這些結果表明尿多酸肽可誘導SWO-38細胞向成熟的星形細胞分化。 我們在以往研究發現,尿多酸肽可降低肝癌細胞的凋亡閾值, 增強三氧化二砷對肝癌細胞的凋亡效應,二者有協同作用。本實驗觀察到尿多酸肽對膠質瘤SWO-38 細胞的凋亡效應并不明,而主要表現是尿多酸肽逆轉SWO-38細胞惡性表型,使其趨于成熟分化。目前尿多酸肽誘導膠質瘤分化的確切作用機制尚未明確。Lin等在鼠體內實驗中發現,尿多酸肽能清除自由基和抑制腦中脂質過氧化反應,而發揮抗氧化損傷作用。由于自由基可作為細胞內重要的第二信使。通過影響細胞內Ca2+穩態、蛋白質磷酸化和信號的級聯傳遞、轉錄因子的激活等細胞信號傳導過程中的多個靶位點,參與細胞增殖、分化。提示通過清除自由基來調控細胞信號傳導和基因表達可能是尿多酸肽誘導細胞分化的作用機制之一。
綜上所述,尿多酸肽有良好的抗膠質瘤作用,是一種很有前景的誘導分化劑。但要廣泛開辟其應用,還有待進一步從基因水平揭示尿多酸肽誘導分化的分子機制。