施菲菲 張莉君 張春業(yè) 嚴(yán)懿嘉 陳志龍
摘 要:該文對一種卟啉衍生物(HpD-TM)作為光動力抗腫瘤藥物進(jìn)行初步研究,為光動力治療腫瘤尋找理想的光敏劑。在體外,通過MTT實驗對HpD-TM對大鼠腦膠質(zhì)瘤C6細(xì)胞的暗毒性和光毒性進(jìn)行了評價。在體內(nèi),通過在昆明小鼠皮下接種大鼠腦膠質(zhì)瘤C6細(xì)胞,建立移植腫瘤模型,HpD-TM的劑量是10 mg/kg,采用尾靜脈注射,再以波長635 nm的He-Ne激光照射腫瘤局部,觀察光動力治療后腫瘤的生長速度和形態(tài)變化,并測定腫瘤大小。在體外,HpD-TM能有效地抑制C6的生長。在體內(nèi),接受HpD-TM光動力治療的腫瘤生長速度明顯減慢,腫瘤體積顯著變小。研究表明卟啉類衍生物HpD-TM用于PDT能有效地抑制腫瘤, 有成為新型光動力抗腫瘤藥物的潛能。
關(guān)鍵詞:光動力治療 光敏劑 卟啉衍生物 抗腫瘤
中圖分類號:TQ463.15 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)01(a)-0238-02
癌癥是嚴(yán)重威脅人類健康的主要疾病之一。在癌癥治療的眾多方法中,光動力治療 (Photodynamic Therapy, PDT)是一種治療惡性腫瘤的新方法[1]。PDT是利用激光的光化學(xué)原理,利用特定波長的激光激活腫瘤組織內(nèi)滯留的光敏劑,與腫瘤組織內(nèi)的氧發(fā)生作用,產(chǎn)生化學(xué)性質(zhì)很活潑的單態(tài)氧及一些活潑的自由基,這些產(chǎn)物與生物大分子發(fā)生作用,破壞細(xì)胞和細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能,從而殺傷腫瘤細(xì)胞,達(dá)到治療腫瘤的目的[2]。
PDT與手術(shù)、化療、放療等常規(guī)治療手段相比具有:(1)創(chuàng)傷小;(2)毒性小;(3)選擇性好;(4)適用性好;(5)重復(fù)性好;(6)可姑息治療;(7)可消滅隱性癌病灶;⑧可保護(hù)容貌及重要器官功能等優(yōu)點,已逐步成為腫瘤常規(guī)治療手段之一。
光敏劑是光動力治療腫瘤的關(guān)鍵之一。長久以來,為了適應(yīng)光動力治療的需要,人們研制了多種光敏劑用于PDT治療[3,4]。在此,我們對一種卟啉衍生物(HpD-TM)作為光動力抗腫瘤藥物進(jìn)行了初步研究。
1 材料和方法
1.1 試劑
HpD-TM本實驗室自主合成。實驗中所用試劑均購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,且未做任何預(yù)處理。細(xì)胞培養(yǎng)所用材料均購自上海元象生物科技有限公司。
1.2 實驗細(xì)胞
大鼠腦膠質(zhì)瘤C6細(xì)胞,購自中國科學(xué)院上海細(xì)胞庫。
1.3 實驗動物
昆明小鼠,4~6周齡,體重20~22 g,18只,SPF級,購自中國科學(xué)院實驗動物中心。
1.4 紫外吸收光譜和熒光光譜的測定
化合物HpD-TM用二甲基亞砜(DMSO)配制成濃度為5 μM的溶液,然后用紫外分光光度計和熒光光譜儀測定紫外吸收光譜和熒光光譜。
1.5 單線態(tài)氧生成速率的測定
使用N,N-二甲基酰胺(DMF)溶液配置成終濃度為20 μM DPBF和0.5 Μm HpD-TM的工作液,利用UV-Vis測定化合物的掃描波譜。將工作液加入石英管中,調(diào)節(jié)激光強度5mW/cm2的照射溶液(λ=635 nm),每隔10 s測定紫外圖譜,記錄在410 nm處紫外吸收度值[5]。
1.6 噻唑藍(lán)(MTT)檢測體外HpD-TM抗腫瘤活性
C6細(xì)胞以3×104的密度接種于96孔培養(yǎng)板中,待細(xì)胞鋪滿70%~80%96孔板,加入含有不同濃度HpD-TM的細(xì)胞培養(yǎng)液,繼續(xù)避光孵育24 h;吸除上清,加入新鮮的培養(yǎng)液,實驗組采用635 nm的激光進(jìn)行照射,光劑量分別為4 J/cm2、8 J/cm2、12 J/cm2、16 J/cm2。對照組作為暗毒性實驗,不進(jìn)行照光;照光后繼續(xù)培養(yǎng)4 h。吸除培養(yǎng)液,每孔加入10% MTT溶液(5 mg/ml)的含F(xiàn)BS的培養(yǎng)液200 μL,繼續(xù)于37 ℃,5% CO2孵箱中培養(yǎng)4 h。終止培養(yǎng),小心吸取孔內(nèi)培養(yǎng)的上清液,每孔加入DMSO150 μL,振蕩10 min,使甲臜充分溶解。選擇570 nm波長,使用酶標(biāo)儀測定各孔光吸收值(ODvalue)。
1.7 HpD-TM體內(nèi)抗腫瘤活性的評價
取對數(shù)生長期C6細(xì)胞,計數(shù),調(diào)成細(xì)胞濃度1×107/mL,取0.2 mL接種于昆明小鼠右后腿部皮下。待腫瘤長到直徑為5~7 mm時,隨機分為對照組和PDT組。PDT組,HpD-TM的劑量是10 mg/kg,采用尾靜脈注射,再以波長635 nm的He-Ne激光照射腫瘤局部;對照組給予同樣體積的生理鹽水,再照射腫瘤局部。光照后,每隔一天用電子游標(biāo)卡尺測量結(jié)節(jié)長度(a),寬度(b),求出近似瘤體積(V)=a×b2×1/2。
1.8 統(tǒng)計學(xué)分析
所有數(shù)據(jù)均進(jìn)行單因素方差分析,組間比較采用t檢驗,P<0.05,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 紫外、熒光光譜
紫外、熒光光譜見圖1,HpD-TM在401 nm,500 nm,532 nm,569 nm和622 nm處都有紫外吸收;以波長為401 nm的激光激發(fā)HpD-TM時,在623 nm和689 nm處能檢測到極強的熒光信號,說明該化合物HpD-TM可用于熒光診斷,且檢測波長為623 nm和689 nm。
2.2 單線態(tài)氧生成速率的測定
HpD-TM和DPBF在DMF溶劑中,激光強度5mW/cm2的照射溶液(λ=635 nm),