肿瘤乏氧放疗增敏剂研究进展

研究表明,肿瘤的生长是无序的生长,血管生成不充分,所以人体实体瘤大多存在氧缺乏区域,这一区域的肿瘤细胞抵抗电离辐射的能力超过含氧量正常的肿瘤细胞的2～3倍,其主要原因是减少了氧自由基对DNA增殖的损伤。实体瘤乏氧是放疗失败的主要原因,克服乏氧所导致的放疗抵抗是提高肿瘤治疗效果的一个重要途径。     

Stattic对乏氧食管癌细胞放射增敏作用机制的研究

目的 观察Stattic对乏氧人食管癌ECA109细胞的体外放射增敏作用,并探讨其可能机制。方法 应用四甲基偶氮唑盐比色法（MTT）检测Stattic对食管癌ECA109细胞的毒性,细胞克隆形成法确定1.0 μmol Stattic对ECA细胞放疗敏感性的影响,流式细胞法检测细胞的凋亡率,γ-H2AX免疫荧光染色法检测不同时间点下ECA109细胞中双键断裂情况,Western blot检测Stattic照射前后STAT3、pSTAT3、HIF-1α、VEGF蛋白的表达。结果 Stattic对ECA109细胞具有毒性,24 h IC₅₀为5.499 μmol/L,克隆形成实验通过单击多靶模型拟合细胞的存活曲线,计算出1.0 μmol/L Stattic的放射增敏比SER_Do分别为1.20（常氧）和1.28（乏氧）,γ-H2AX荧光染色提示Stattic能增加双键断裂情况,尤其是在照射之后0.5 h最为明显。照射联合给药组的乏氧细胞凋亡率较单独乏氧照射组的细胞凋亡增加（t=7.33,P < 0.05）,Western blot显示乏氧食管癌细胞株pSTAT3、乏氧诱导因子1α（HIF-1α）、血管内皮生长因子（VEGF）蛋白的表达升高,Stattic作用24 h表达显著下调。结论 Stattic对乏氧人食管癌细胞株ECA109细胞的毒性呈剂量依赖性,放射增敏作用明显,随药物剂量的增加而增强,其机制可能与抑制pSTAT3、HIF-1α和VEGF蛋白表达有关。     

新的乏氧细胞增敏剂RP-170

70年代,Adams等研制的MISO和Fragyl研制的硝基咪唑类药物与氧同样有很强的电子亲和性(EA),通过捕捉辐射产生的电子,乏氧细胞显示明显的辐射增敏效果.但临床试验观察到神经毒副作用,难以提高给药量,增敏效果不充分,所以需开发神经毒性低、增敏效果明显的增敏剂.日本研制了KU-2285、RK-28、RP-170、KIH-     

乏氧细胞辐射增敏作用评述

尽管实验与临床做了大量工作,但乏氧细胞辐射增敏在治疗病人方面尚未获得进展.本文就这一重要领域的工作提出一些建议.     

黄连素对乏氧环境中鼻咽癌放射增敏作用机制的研究

目的 探究黄连素对乏氧环境中鼻咽癌细胞系CNE-2及裸鼠移植瘤的增敏效应及其分子机制。方法 四甲基偶氮唑盐比色法（MTT法）检测黄连素对CNE-2细胞的增殖抑制作用,克隆形成实验观察5 μmol/L黄连素对常氧和乏氧环境中CNE-2细胞放射敏感性的影响。黄连素乏氧下作用24 h后给予8 Gy X射线照射,流式细胞技术检测CNE-2细胞凋亡率。建立鼻咽癌CNE-2细胞裸鼠移植瘤模型,观察黄连素及单次8 Gy照射对移植瘤的抑制作用。Western blot检测乏氧条件下黄连素对HIF-1α及VEGF蛋白表达的抑制作用。 结果 黄连素显著抑制CNE-2细胞增殖,且存在时间、浓度依赖效应,24 h药物作用后半数抑制剂量IC₅₀为（14.9±2.2）μmol/L。乏氧环境下,5 μmol/L黄连素处理后的克隆形成率较单纯乏氧组下降,其增敏比（SER_D0）为1.27。在常氧环境中克隆形成率较乏氧组显著增加,常氧组和常氧加药组的SER_D0分别为1.45和1.74。5和15 μmol/L黄连素能在乏氧环境中单独发挥促凋亡作用,与对照组比较差异有统计学意义（t=5.01、9.02,P<0.05）,黄连素联合照射后,凋亡率较单纯照射组增加（t=5.31、9.91,P<0.05）。 体内实验显示,照射给药组肿瘤体积的增长显著延迟于对照组及单纯给药组,肿瘤倍增时间联合组较单纯照射组及对照组差异有统计学意义（t=2.96、14.52,P<0.05）。Western blot显示乏氧条件下HIF-1α、VEGF表达升高,黄连素作用24 h后表达显著下调。结论 黄连素对乏氧环境中的CNE-2细胞及裸鼠移植瘤有放射增敏作用,其与下调乏氧环境中HIF-1α及下游因子VEGF的表达有关。     

乏氧细胞辐射增敏剂KU-2285的研究

KU-2285是N~1取代基为CH_2CF_2CONHCH_2CH_2OH的2-硝基咪唑衍生物,目前被认为是最有希望的乏氧细胞辐射增敏剂.研究通过与无-CF_2取代基的etanidazole比较,观察KU-2285体内辐射增敏效应和急性毒性反应,以估计其临床实用性.实验采用8～9周龄雌性C3H/He小鼠,接种SCCⅦ肿瘤或移植乳癌,照射采用10MVX射线,剂量率为5.6Gy/分.KU-2285和etanidazole在辛醇/水分配系数分别为0.250和0.040,还原电势〔E_(1/2)〕各为-0.96V和-1.05V.     

靶向放射增敏作用机制的研究进展

随着生命科学研究的深入,靶向增敏药物的研发主要以一些与肿瘤细胞分化、增殖相关的细胞信号转导通路的关键酶作为药物筛选靶点,发掘出选择性作用于特定单个或多个靶点的高效、低毒、特异性强的新型抗癌药物.恶性肿瘤细胞内的信号转导、细胞周期的调整、细胞凋亡的诱导、细胞与胞外基质的相互作用等各种基本过程正在被逐步探知并阐明[1].     

靶向放射增敏作用机制的研究进展

随着生命科学研究的深入,靶向增敏药物的研发主要以一些与肿瘤细胞分化、增殖相关的细胞信号转导通路的关键酶作为药物筛选靶点,发掘出选择性作用于特定单个或多个靶点的高效、低毒、特异性强的新型抗癌药物.恶性肿瘤细胞内的信号转导、细胞周期的调整、细胞凋亡的诱导、细胞与胞外基质的相互作用等各种基本过程正在被逐步探知并阐明[1].     

放射化学增敏剂——综述理论和实际

乏氧导致放射抗拒性尽管在20年代,乏氧会导致放射抗拒的解释还未经证实,但在开始使用X 线不多几年里就观察到皮肤加压可减少X 线性皮炎的反应。1921年,H-olthusen 照射海胆卵,发现使氮气中的卵失活需较大剂量X 线。1953年,Gray 等总结了新旧实验结果,指出在肿瘤存活中,主要是一小部分乏氧细胞在起作用。从这篇重要文献之后,就提出了为克服乏氧细胞影响,临床应进行高压氧或高LET 照射研究。Thomlinson 和Gray 描述,病理检查看到肿瘤中的小坏死灶距毛细血管较远,计算出乏氧但仍存活的细胞可位于距毛细血管中轴半径约130um     

放射增敏机制的研究进展

目前约有70％的肿瘤需要进行放射治疗,但大多数肿瘤都存在一定的放射抗拒性,即便在精确放疗占主导地位的今天,临床上放疗野内复发的情况依旧存在。因此放射增敏剂成为了近年来的研究热点,而放射增敏机制的研究因其能为增敏剂的临床应用和新药的研制和开发提供理论依据而备受关注。现将放射增敏机制的相关研究进展综述如下。     

靶向放射增敏剂的研究进展

放射增敏剂研究的先驱者Adamst[1]对放射增敏剂按照作用机制进行了分类.其中亲电子放射增敏剂由于对多种肿瘤细胞的体外增敏作用较强而受到广泛关注,其中效果较好的药物是眯嗦硝唑(misonidazo,MISO)但临床试验表明,该药物合并常规放疗无明显增敏效果,主要原因是肿瘤组织药物浓度低,不能产生明显的增敏效果,又因其不良反应较大,影响患者接受更大剂量来提高增敏效果[2].     

靶向放射增敏剂的研究进展

放射增敏剂研究的先驱者Adamst[1]对放射增敏剂按照作用机制进行了分类.其中亲电子放射增敏剂由于对多种肿瘤细胞的体外增敏作用较强而受到广泛关注,其中效果较好的药物是眯嗦硝唑(misonidazo,MISO)但临床试验表明,该药物合并常规放疗无明显增敏效果,主要原因是肿瘤组织药物浓度低,不能产生明显的增敏效果,又因其不良反应较大,影响患者接受更大剂量来提高增敏效果[2].     

乏氧细胞辐射增敏剂的辐射生物学研究概况

一般认为肿瘤内约有10~20%的细胞处于乏氧状态,乏氧细胞的辐射敏感性只有有氧细胞的三分之一左右,因此有碍于放疗疗效的提高。     

HIF-1基因:乏氧细胞放疗增敏的关键靶点

实体肿瘤中普遍存在的乏氧细胞降低了肿瘤细胞对放疗、化疗的敏感性.肿瘤放疗敏感性与多基因表达相关.50个以上与肿瘤恶性行为直接相关的基因表达受HIF-1调节.HIF-1α表达随着微环境氧浓度的改变而改变,在乏氧细胞中特异性地高表达.HIF-1α蛋白在68%的常见恶性肿瘤中高表达,其水平与放化疗的抗性直接相关,是可靠的预后与诊断标志物.近期基础实验通过多种手段抑制HIF的表达取得成功,在DNA水平效果最为明显.因此HIF-1可能是放疗增敏的最佳靶点,但应在DNA转录水平调节.     

盐酸小檗碱对乏氧食管癌细胞的放射增敏作用

目的 研究盐酸小檗碱对乏氧食管癌细胞的放射增敏作用。方法 通过MTT法检测盐酸小檗碱对食管癌ECA-109细胞生长的抑制;克隆集落形成实验观察盐酸小檗碱的放射增敏作用;通过免疫荧光实验观察HIF-1的表达情况;流式细胞仪检测细胞的凋亡情况;Western blot检测细胞内HIF-1表达;γ-H2AX焦点形成检测DNA分子损伤情况。结果 盐酸小檗碱抑制食管癌ECA-109细胞的生长,并且有明显的时间和剂量依赖性;通过单击多靶模型拟合曲线,可见低浓度盐酸小檗碱预处理24 h,相比于照射组,可以增加乏氧ECA-109细胞的辐射敏感性(t=3.69,P<0.05),辐射增敏指数为1.42;与照射组相比,盐酸小檗碱+照射组中的细胞凋亡率明显增加(t=4.74,P<0.05);盐酸小檗碱作用于乏氧食管癌细胞,可以使乏氧相关蛋白HIF-1的表达降低,并且呈现明显的量效关系;相对于照射组,盐酸小檗碱+照射组能够增加DNA双链断裂数目(DSB)。结论 盐酸小檗碱能够提高食管癌细胞的放射敏感性,与其增加食管癌细胞的凋亡率和降低乏氧食管癌ECA-109细胞内HIF-1的表达有关。     

HIF-1基因：乏氧细胞放疗增敏的关键靶点

实体肿瘤中普遍存在的乏氧细胞降低了肿瘤细胞对放疗、化疗的敏感性。肿瘤放疗敏感性与多基因表达相关。50个以上与肿瘤恶性行为直接相关的基因表达受HIF-1调节。HIF—1α表达随着微环境氧浓度的改变而改变，在乏氧细胞中特异性地高表达。HIF—1α蛋白在68％的常见恶性肿瘤中高表达，其水平与放化疗的抗性直接相关，是可靠的预后与诊断标志物。近期基础实验通过多种手段抑制HIF的表达取得成功，在DNA水平效果最为明显。因此HIF-1可能是放疗增敏的最佳靶点，但应在DNA转录水平调节。     

放射增敏剂的作用机制及临床研究进展

放射治疗是治疗恶性肿瘤的主要手段之一，但是临床上多数肿瘤的放射治疗疗效较低，因此如何增加肿瘤的放射敏感性一直是肿瘤放射治疗领域中受关注的问题。已有为数不多的放射增敏剂应用于临床或正在进行临床试验，各种放射增敏剂的作用方式及效果各有差别，本文作者从几个方面综述如下。     

乏氧细胞放射增敏剂Desmethylmisonidazole在狗体内的药物动力学及肿瘤穿透性研究

乏氧细胞放射增敏药物的应用,特别是nitro-nidazole 之类的药物的应用,目前已愈来愈引起人们的广泛兴趣。关于2-nitroimidazole,miso-nidazole(MISO)的临床作用的试验也正在进行。然而这些药物的临床应用则往往由于出现神经毒性作用而受到限止。因此当前迫切需要寻找与发展低毒性的放射增敏药物。本文则旨在研究MISO     

第一组中心发言——临床结果乏氧细胞增敏剂的临床试验

放射增敏剂的临床试验一般分成三个阶段。第一阶段是建立药物的最大耐受量,也可以同时研究药物的分布。第二阶段是研究不同部位,不同病理类型的肿瘤所采用的特定的放射治疗及增敏剂给药方案,这阶段主要确定安全而有效的治疗方案,因此,须要的病例数不多。第三阶段则是大数目病例的随机分组研究,来确定增敏效果。