夏 風(fēng),石小紅
(1.湖北省婦幼保健院,湖北 武漢 430070;2.嘉魚縣人民醫(yī)院)
本實驗觀察肌注重組改構(gòu)人腫瘤壞死因子(rmhTNF)對大鼠移植性肝腫瘤(Walker-256)生長的抑制作用,旨在為rmhTNF 臨床肝癌的治療提供實驗依據(jù)。
實驗中所用Wistar 大鼠共24 只,由華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)動物實驗中心提供,注射用rmhTNF 由上海賽達(dá)生物藥業(yè)有限公司提供,Walker-256 瘤株自上海醫(yī)藥研究所傳代。
Walker-256 瘤株先傳代,約10d 后長出直徑約1.5cm 的腫瘤結(jié)節(jié),再將腫瘤種植于肝左外葉,10d 后經(jīng)MRI 證實移植成功后,隨機(jī)分成3組,每組8 只。對照組肌注生理鹽水0.1ml,肌注1組(IM1組)肌注rmhTNF 16.7 萬u,肌注2組(IM2組)肌注rmhTNF 33.3 萬u,均為1次/d,連續(xù)10d后停止注射。
分別于肌肉注射前及注射后14d 行MRI 檢查,測量腫瘤最大徑(d1)及最小徑(d2),通過公式V=0.5×d1×d22計算腫瘤治療前后體積,分別用V1、V2 表示,對3組間腫瘤生長率(V2/V1)進(jìn)行比較。
于移植術(shù)后14d,先行磁共振檢查,然后處死荷瘤大鼠,肝臟腫瘤標(biāo)本經(jīng)10%甲醛溶液固定,石蠟包埋,分別切片染色。
所有動物均存活,MRI 檢查均發(fā)現(xiàn)肝臟左葉腫瘤。同對照組相比,肌肉注射rmhTNF 能明顯抑制大鼠Walker-256 移植瘤的生長(P<0.05),兩組不同劑量治療組間的抑瘤作用無顯著性差異,見表1。觀察腫瘤大體標(biāo)本及HE 染色切片,發(fā)現(xiàn)肌注組腫瘤中央組織壞死范圍較對照組廣泛,且壞死較徹底,腫瘤向周邊組織侵犯、擴(kuò)散也明顯少于對照組。
方差齊性檢驗方差齊同(P>0.05)單因素方差分析F=5.045,P<0.05,組間比較Student-Newman-Keuls 法肌注組與對照組有顯著性差異(P<0.05),肌注組間無顯著性差異(P>0.05)。
表1 肌肉注射rmhTNF 的抑瘤作用[,mm3]
天然TNF 是由激活的單核巨噬細(xì)胞、NK 細(xì)胞、T 細(xì)胞產(chǎn)生的多功能蛋白,包括TNF-α、TNF-β和TNF-γ,能夠相對特異性地殺傷多種腫瘤細(xì)胞,具有抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫效應(yīng)細(xì)胞、誘導(dǎo)細(xì)胞分化、調(diào)節(jié)機(jī)體代謝、參與免疫及炎癥反應(yīng)、抗菌、抗病毒、刺激細(xì)胞生長等多種生物學(xué)活性,通過多種因素的綜合作用導(dǎo)致瘤細(xì)胞壞死[1]。研究表明,TNF 在小劑量時難以發(fā)揮抑瘤效果[2],必須在體內(nèi)必須達(dá)到一定的血藥濃度,才能夠發(fā)揮抑制或者殺傷腫瘤細(xì)胞的作用,但由于全身大劑量應(yīng)用TNF 可產(chǎn)生嚴(yán)重毒副作用[3],如發(fā)熱、寒戰(zhàn)、惡心、嘔吐、食欲下降、頭痛、乏力、白細(xì)胞減少、肝功能異常、血壓下降、休克等,另外TNF 還有可能參與惡液質(zhì)的形成[4]以及免疫病理損傷過程,因此限制了其臨床應(yīng)用。通過第四軍醫(yī)大學(xué)與上海賽達(dá)生物藥業(yè)有限公司的合作,利用生物工程技術(shù)改造了天然TNF 構(gòu)型,進(jìn)而研制成rmhTNF,對比天然TNF,rmhTNF 的毒副作用明顯降低,并且可肌肉注射,其作用時間延長,臨床使用起來更加方便和安全。
rmhTNF 是將天然人TNF-α 基因的5’端1 至7個氨基酸編碼序列刪除,用Arg-Lys-Arg 編碼序列取代8、9、10 位Pro、Ser、Asp 的編碼序列,同時Phe 密碼子取代Leu157 的密碼子,產(chǎn)生新的突變基因,插入原核高表達(dá)載體從而構(gòu)建出高表達(dá)菌株[5]。研究表明其對多種實體瘤均有效[6]。TNF對腫瘤作用的實驗及臨床研究主要集中于與其他治療手段的結(jié)合使用上。本實驗結(jié)果顯示單用rmhTNF 對大鼠的移植性肝癌有顯著抑制作用,實驗中所使用的rmhTNF 劑量參考說明書推薦劑量。劑量加倍后療效亦無明顯增加,甚至對腫瘤生長的抑制作用稍有減弱,可能與TNF 受體飽和等因素有關(guān)。TNF-α 抗腫瘤作用的分子機(jī)理是由受體引發(fā)的信號傳導(dǎo)。當(dāng)TNF 與受體結(jié)合趨于飽和后,再增加劑量其效應(yīng)增強(qiáng)也會十分有限。臨床應(yīng)用中的關(guān)鍵也就是選擇一個合適的劑量,既能發(fā)揮最佳治療效果,又能減輕其不良反應(yīng)的發(fā)生。
Oldham 于1984年提出了生物反應(yīng)調(diào)節(jié)(biological response modifiers,BRM)的理論,同時提出了腫瘤生物治療(biotherapy)的概念。BRM 是指通過某種物質(zhì)或措施,直接或間接改變宿主對腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)反應(yīng),從而產(chǎn)生有利于宿主并不利于腫瘤治療效應(yīng)。由于生物治療既能直接作用于腫瘤,抑制或直接殺滅腫瘤細(xì)胞,又可通過調(diào)節(jié)機(jī)體生物反應(yīng),通過其他多種生物因子的作用,抑制腫瘤生長或使腫瘤組織溶解,因此生物治療已成為繼手術(shù)、放療、化療等治療手段之后臨床上治療腫瘤的又一重要方法。
[1]Van Ostade X,Vandenabeele P,Everaerbt B,et al.Human TNF mutants with selective activity on the p55 receptor[J].Nature,1993,361:266
[2]Blick M,Sherwin SA,Rosenblum M,et al.A phase study of recombinant tumor necrosis factor in cancer patients[J].Cancer Res,1987,47:2986
[3]Schilling PJ,Murray JL,Markowitz AB.Novel tumor necrosis factor toxic effects[J].Cancer,1992,69:256
[4]Guttridge DC,Mayo MW,Madrid LV,et al.NF-kB-induced loss of MyoD messenger RNA:Possible role in muscle decay and cachexia[J].Science,2000,289:2363
[5]張英起,趙寧,李波,等.應(yīng)用基因工程方法制備新型重組人腫瘤壞死因子-?[J].細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志,2002,18:402
[6]秦鳳展,鄭榮生,陳余清,等.注射用重組改構(gòu)人腫瘤壞死因子治療惡性腫瘤Ⅲ期臨床觀察[J].中國新藥雜志,2003,12:646