金纳米颗粒修饰及其对肝癌细胞生长和辐射损伤的影响

目的：用巯基-聚乙二醇（SH-PEG）对金纳米颗粒（AuNPs）进行化学修饰（PEG-AuNPs）并分析其对肝癌细胞存活率和辐射对肝癌细胞作用的影响。方法制备的AuNPs用SH-PEG进行化学修饰,用透射电子显微镜观测PEG-AuNPs的大小及肝癌细胞对其的摄取,应用Cell Titer-Glo发光法和克隆形成实验分别分析PEG-AuNPs对肝癌细胞的生长抑制作用和辐射对肝癌细胞作用的影响。结果制备的PEG-AuNPs的尺寸分别为14．4 nm和30．5 nm。30．5 nm PEG-AuNPs更容易被肝癌细胞摄取,表现出明显地抑制肝癌细胞生长的作用和提高辐射对肝癌细胞的杀伤作用。结论 AuNPs经过SH-PEG化学修饰,30．5 nm PEG-AuNPs对肝癌细胞的生长抑制作用和提高辐射杀伤肝癌细胞的作用强于14．4 nm PEG-AuNPs。     

纳米金放射增敏效应的研究进展

以纳米金为代表的高Z纳米材料,是当前纳米放射增敏研究的热点和重点。本文总结了纳米材料放射增敏的研究现状,包括纳米金的体内外实验进展、蒙特卡罗模拟计算结果以及铂、银、钆等高Z金属纳米材料、金属氧化物纳米材料的放射增敏研究;总结了近年来纳米金放射增敏效应的研究进展,包括细胞特异性、射线类型/能量、生理/生化环境、材料粒径、浓度及表面修饰等众多因素对纳米金放射增敏的影响,与此同时,不少关于纳米金增敏机理的研究也在进行着,基于新近的研究进展,可以看出,纳米金增敏并非局限于物理层面的微观剂量增强效应,而是在多种物理、化学与生物学过程综合影响下的复杂效应。     

新型纳米金材料的合成及其对HepG2细胞放射增敏的影响

目的 合成新型纳米金复合物GAL-PEG-GNPs,探讨其体外放射增敏效应及增敏机制。方法 制备GAL-PEG-GNPs并进行表征。将HepG2细胞分为对照组、GNPs组和GAL-PEG-GNPs组。CCK-8法检测GAL-PEG-GNPs的细胞毒性,并计算IC₅₀值;TEM和ICP-MS检测细胞对2种纳米材料的摄取;克隆形成实验检测放射增敏水平;流式细胞术分析细胞周期的变化;免疫蛋白印迹分析细胞凋亡相关蛋白变化;酶标仪检测细胞内过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、总还原型谷胱甘肽（GSH）的表达水平。结果 GNPs和GAL-PEG-GNPs溶液的紫外可见吸收峰分别位于520和530 nm,GNPs和GAL-PEG-GNPs的直径分别为（22.6±2.12）和（32.0±1.41）nm。GAL-PEG-GNPs的细胞毒性与GNPs类似（P>0.05）,IC₅₀值分别为5.001和4.997 μg/ml。GAL-PEG-GNPs被HepG2细胞的摄取量高于GNPs。GNPs和GAL-PEG-GNPs的放射增敏比（SER）分别为1.46和1.95。细胞经过处理后,处于G₂/M期的比例明显提高（t=14.20,P<0.05）。GNPs组和GAL-PEG-GNPs组Cytochrome C、Bax、Caspase-3、Caspase-9的表达水平较对照组明显提高,而Bcl-2的表达呈现降低趋势。GAL-PEG-GNPs组CAT、SOD、总GSH较对照组均明显减少（t=12.34、29.39、12.85,P<0.05）。结论 GAL-PEG-GNPs对HepG2细胞具有较好的放射增敏效应,增敏机制可能与GNPs诱导大量自由基产生,进而启动凋亡基因程序有关。     

核定位序列修饰的二氧化钛纳米颗粒对胶质瘤U251细胞的放射增敏作用

目的 研究核定位序列（nuclear localization sequence,NLS）修饰的二氧化钛（titanium dioxide,TiO₂）纳米颗粒对胶质瘤U251细胞放射敏感性的作用。方法 合成并表征具有细胞核靶向性的TiO₂-NLS纳米颗粒,分别用纳米颗粒和电离辐射单独或联合处理U251细胞,流式细胞仪检测活性氧（ROS）含量和细胞凋亡率,γ-H2AX焦点（foci）染色检测DNA损伤修复的情况,细胞克隆形成实验检测细胞放射敏感性的改变。结果 NLS修饰可促进TiO₂纳米颗粒进入U251细胞核,与未修饰的TiO₂纳米颗粒相比,TiO₂-NLS纳米颗粒可促进电离辐射诱导的细胞凋亡（t=8.96,P<0.05）,细胞克隆实验显示,TiO₂-BSA纳米颗粒组的放射增敏比为1.18,TiO₂-NLS纳米颗粒处理组的放射增敏比为1.29,两组比较,差异有统计学意义（t=14.72,P<0.05）。结论 具有细胞核靶向性的TiO₂纳米颗粒能够增强胶质瘤U251细胞的放射敏感性。     

葡萄糖耦联纳米金对A549肺癌细胞体外放射增敏作用

目的 研究葡萄糖纳米金颗粒（Glu-GNPs）联合千伏和兆伏级X射线对肺腺癌A549细胞的体外放射增敏作用。方法 取指数生长期的人肺腺癌A549细胞,分为对照组、Glu-GNPs组、单纯照射组（6 MV单纯照射组与160 kV单纯照射组）、纳米金联合照射组（6 MV+Glu-GNPs组、160 kV+Glu-GNPs组）。使用透射电镜（TEM）观察Glu-GNPs在A549细胞中的分布。使用结晶紫测定法测定Glu-GNPs对A549细胞的毒性作用以及Glu-GNPs联合射线对细胞的增殖抑制作用。克隆形成实验评估Glu-GNPs对A549细胞的放射增敏作用。用γ-H2AX免疫荧光法检测A549细胞受照射后的DNA双链断裂焦点（foci）。结果 TEM显示Glu-GNPs主要分布在A549细胞质中,包括内涵体和线粒体内。浓度低于100 nmol/L的Glu-GNPs对A549细胞无明显毒性作用。不同浓度的Glu-GNPs联合不同能量级X射线对A549细胞均具有明显的增殖抑制作用。在160 kV与6 MV X射线条件下,Glu-GNPs联合照射组存活分数较单纯照射组明显降低（P<0.05）,放射增敏比（SER_D0）分别为1.41和1.15。此外Glu-GNPs可显著增加射线诱导的DNA双链断裂点,且Glu-GNPs联合160 kV X射线组与联合6 MV X射线组相比,有更多的DNA双链断裂灶点（t=12.392、14.893、18.947,P<0.05）。结论 Glu-GNPs可增加A549细胞的放射敏感性,且在keV条件下增敏效果更加明显。     

洛铂对鼻咽癌细胞CNE2体外放射增敏作用的研究

目的 研究洛铂联合外照射对人鼻咽癌细胞系CNE2的杀伤和放射增敏作用及其机制。方法 以对数生长期的人鼻咽癌细胞系CNE2为研究对象,MTT法检测单纯洛铂和洛铂联合照射对CNE2细胞的增殖抑制作用;克隆形成试验分析洛铂对CNE2细胞的放射增敏作用;流式细胞仪检测单纯洛铂组和洛铂联合照射组细胞凋亡及细胞周期分布;蛋白免疫印迹检测Bcl-2、 Bax和Caspase-3蛋白表达。结果 洛铂对CNE2有增殖抑制作用,且细胞毒性呈剂量依赖性,IC₅₀为1.610 μmol/L,洛铂联合照射⁶⁰Co γ射线4 Gy对CNE2细胞IC₅₀为0.077 μmol/L。洛铂联合照射组放射增敏比大于3。24 h内随洛铂浓度增加,鼻咽癌细胞进入G₂/M期比例增多。而洛铂联合照射将鼻咽癌细胞更多地阻滞于G₂/M期,当洛铂浓度增大到6 μmol/L,洛铂联合照射组主要将细胞阻滞于S期。洛铂5 μmol/L作用24 h可引起15.6%的细胞凋亡,4 Gy照射可引起11.3%细胞凋亡,洛铂联合照射组可引起61.8%的细胞凋亡。蛋白免疫印迹结果显示,洛铂联合照射组抑制凋亡蛋白Bcl-2表达水平下降,促进凋亡诱导蛋白Bax以及活化的Caspase-3表达水平升高。结论 洛铂对人鼻咽癌CNE2细胞有放射增敏作用,作用机制可能与抑制Bcl-2表达,促进Bax表达,激活Bcl-2（Bax）-Caspase信号通路有关。     

Wort mannin对细胞的辐射增敏作用

目的　研究磷脂酰肌醇３激酶的特异性抑制剂Ｗｏｒｔｍａｎｎｉｎ（ ＷＴ） 对细胞的放射增敏效应,以探索放射增敏信号传导途径。方法　采用体外细胞克隆培养法观察不同浓度ＷＴ 在不同时间对３ 种细胞的放射增敏效应。结果　５０ μｍｏｌ／Ｌ以上浓度的ＷＴ 在照射后６ 小时内对ＬＰ３ 细胞呈较明显的增敏效应,剂量存活曲线Ｄ０ 增敏比在２ 左右;５０ μｍｏｌ／Ｌ ＷＴ 对ＨｅＬａ 细胞和ＳＰ／２０细胞均呈明确增敏效应。结论　ＷＴ是一种新型放射增敏剂。     

一氧化氮放射增敏作用的研究进展

一氧化氮（NO）对细菌和肿瘤细胞的放射增敏作用的研究在20世纪50年代就已经开始。近年来NO在肿瘤治疗中的辐射增敏作用及对P53蛋白的调控作用等已经成为放射生物学的热门研究课题。笔者就这一方面的进展做一综述。     

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。     

对乙酰氨基酚对不同脑胶质瘤细胞的放射增敏作用及其机制研究

目的 探讨对乙酰氨基酚联合放射对人恶性脑胶质瘤细胞2种细胞的放射增敏效应及其可能的机制。 方法 以人恶性脑胶质瘤细胞株SHG-44及其接受10Gy 6MV X射线照射后的存活后代细胞SHG-44_10Gy为研究对象,采用免疫细胞化学和RT-PCR检测2株细胞COX-2的表达,集落形成实验测定对乙酰氨基酚对细胞的放射增敏作用。结果 HG-44_10Gy较SHG-44的放射敏感性低(P<0.01);免疫细胞化学染色SHG-44和SHG-44_10Gy细胞的胞质及胞膜均有COX-2蛋白的表达,且后者明显高于前者;RT-PCR检测SHG-44_10Gy中COX-2 mRNA表达水平明显高于SHG-44细胞,与放射敏感性有显著的相关性(r=0.976,P<0.01);对乙酰氨基酚联合放疗分别作用于SHG-44和SHG-44_10Gy细胞,与单纯照射组相比,显示了放射增敏作用,SHG-44细胞D₀值和D_q值增敏比分别为1.09和1.11,SHG-44_10Gy的SER分别为1.12和3.01。结论 人恶性脑胶质瘤细胞株SHG-44及其照射存活后代细胞均有COX-2表达,且对辐射耐受的存活后代细胞中COX-2明显增高;对乙酰氨基酚可通过抑制COX-2的表达增加人脑胶质瘤SHG-44细胞尤其是其照射后代细胞的放射敏感性。     

塞来昔布对肝癌细胞放疗增敏作用研究

目的：探讨塞来昔布（celecoxib）对肝癌细胞放疗增敏作用。方法：用Western blot法检测COX-2在肝癌细胞HepG2中的表达;运用克隆形成试验检测单纯射线照射组和射线联合celecoxib组在不同放射剂量下的细胞存活率,制作细胞生存曲线,比较两组间的放疗敏感性;以流式细胞术检测射线处理后细胞周期变化情况。结果：COX2在肝癌细胞中明显高表达,较正常细胞差异有统计学意义,celecoxib能明显下调COX2的表达。射线联合celecoxib组的细胞存活率、放疗敏感性指标Do、Dq、SF2较单纯射线处理组明显降低,联合组HepG2细胞停滞在G1期者明显增多,而S1期细胞则明显减少,差异有统计学意义。结论：celecoxib能增加肝癌HepG2细胞的放疗敏感性,其机制与celecoxib通过特异性抑制COX-2以影响肝癌细胞亚致死性放射损伤修复和调节细胞周期有关。     

腺病毒介导的人视网膜母细胞瘤94基因对人食管癌细胞辐射增敏作用的研究

目的 探讨重组腺病毒人视网膜母细胞瘤94基因(Ad-Rb94)对γ射线杀伤人食管癌 EC109细胞的增敏作用。方法 将Ad-Rb94体外转染后的EC109细胞,按数字随机表法,分为空白对照组、Ad-LacZ对照组、Ad-Rb94组、照射组和Ad-Rb94联合照射组,观察EC109的细胞的抑制率、细胞周期和Rb蛋白的表达。结果 Ad-Rb94组、照射组和Ad-Rb94联合照射组对EC109细胞生长均具有抑制作用,Ad-Rb94联合照射组的抑制效应最强,明显高于Ad-Rb94组和照射组(F=23.31,P<0.05)。Ad-Rb94联合照射组EC109细胞出现明显的G₂期阻滞,G₂期细胞所占比例达50%。Ad-Rb94联合照射组表达Rb蛋白的细胞明显增加,阳性率达71%,较Ad-Rb94组和照射组差异有统计学意义(χ²=8.31和6.73,P<0.05)。结论 Rb94基因联合照射能明显提高对人食管癌细胞的辐射增敏性。     

脑胶质瘤SHG-44细胞株照射后子代辐射敏感性

目的 探讨脑胶质瘤SHG-44细胞株照射子代生长特性及辐射敏感性变化。方法 培养人脑胶质瘤SHG-44细胞株照射后的存活子代细胞,测定其群体倍增时间,并进行集落形成实验和流式细胞仪检测,分析其辐射敏感性和细胞周期变化。结果 SHG-44细胞群体倍增时间为(22.78±2.61) h,SHG-44细胞经6 MV X射线10 Gy照射后存活子代SHG-44.10细胞群体倍增时间为(30.46±2.73) h (F=7.878,P<0.05)。SHG-44细胞和SHG-44.10细胞再次2 Gy照射后的存活分数分别为70.8%、80.6%。与SHG-44细胞相比,SHG-44-10细胞在G2/M期比例减少,S期比例增多。结论 SHG-44细胞照射后存活子代细胞增殖延缓,辐射敏感性下降。     

三氧化二砷对鼻咽癌BALB/c小鼠移植瘤的放射增敏作用

目的通过动物移植瘤模型探讨三氧化二砷对鼻咽癌的放射增敏作用。方法将荷SCNE-1鼻咽癌的BALB／c小鼠随机分为对照组和综合组，对照组给予单纯放射治疗，不给予药物处理，下设空白对照、2、4和6Gy4个不同的放射剂量亚组；综合组所有动物均行药物治疗，下设药物对照组(单纯用药，不照射)、2、4和6Gy4个不同的放射剂量亚组，综合组于肿瘤成活后连续6d经腹腔注射三氧化二砷，药物剂量为4mg/kg鼠重；第7天移植瘤局部给予140kV深部x射线一次性照射。每组(或亚组)各4只小鼠。结果对照组中2、4和6Gy亚组移植瘤体积达到照射前4倍的时间(TCT4)较空白对照组分别延长了1．7、7．8和11．8d；综合组移植瘤TCT4较药物对照组分别延迟了2．2、13．2和24．2d。生长延迟4、8和10d时的肿瘤生长延迟增敏比分别为1．55、1．71和1．77。结论三氧化二砷在BALB／c小鼠体内对鼻咽癌移植瘤有放射增敏作用。     

An in silico study on the effect of host tissue at brachytherapy dose enhancement by gold nanoparticles

PurposeIridium-192 brachytherapy dose enhancement by gold nanoparticles was investigated in five different tumor tissues to observe the tissue-related differences as an effective environmental factor in the applications of nanoparticles as radio-enhancer agents.Methods and MaterialsThe brachytherapy high-dose-rate source of BEBIG Ir-192, a tumor volume with five different tissues including water, Plexiglas, soft tissue, adipose, and bone with and without a uniform distribution of gold nanoparticles were mimicked by MCNPX Monte Carlo simulation code using lattice feature. Dose enhancement factors in the tumor volume were measured separately regarding the types of tissue, and a previous study using GEometry ANd Tracking 4 simulation was used for result validation.ResultsThe results demonstrated that various types of tissue, as the host of gold nanoparticles, lead to different dose enhancement level, so that the bone and adipose have the lowest and the highest amount of dose enhancement factor with values 20.8% and 39.75%, respectively. The maximum difference of 4.8% was achieved from data benchmarking.ConclusionsThe results of this study indicate that the MCNPX code can be used as a valid tool for dose measurement in the presence of nanoparticles. Moreover, tissue types of tumor as an environmental feature, alongside with the nanoparticle's size and concentration as well as the conditions of radiotherapy, should be considered in the dose calculation.     

丁酸钠对肝癌Hep G_2细胞株Bcl-2表达的影响

目的：研究丁酸钠（NaB）引起HepG2细胞凋亡的作用及其分子机制。方法：用不同浓度丁酸钠处理HepG2细胞后，用逆转录-聚合酶链反应（RT—PCR）检测Bcl-2mRNA的表达丰度；Hochest3342核染色后观察HepG2细胞核凋亡形态的变化；原位切口末端标记法（TUNEL）检测细胞凋亡。结果：丁酸钠在mRNA水平明显抑制Bcl-2基因的转录；荧光显微镜下可见丁酸钠处理后细胞核出现高度凝聚、边缘化，并可见凋亡小体出现；TUNEL法证明出现细胞凋亡。结论：丁酸钠通过下调Bcl-2的转录和表达，诱导肝癌HepG2细胞的凋亡。     

双能CT双期增强扫描结合虚拟平扫对肾脏透明细胞癌的诊断价值

目的 探讨双能CT双期增强结合虚拟平扫对肾脏透明细胞癌的诊断价值.方法 对60例临床怀疑肾脏透明细胞癌的患者进行前瞻性研究,进行双能CT的单能平扫及双能皮髓交界早期、实质期增强扫描,采用虚拟平扫后处理软件生成虚拟平扫图像,分别根据虚拟平扫结合双期增强及单纯双期增强图像进行诊断,以病理结果为标准,计算两者诊断肾脏透明细胞癌的准确率,并以x2检验比较;以Wilcoxon秩和检验比较常规平扫和虚拟平扫图像对肿瘤的显示;以配对样本t检验比较患者所接受的单期X线辐射剂量和总辐射剂量差异、常规平扫与虚拟平扫图像肿瘤的CT值差异.结果 虚拟平扫结合双能CT双期增强图像对透明细胞癌的诊断准确率高于单纯双期增强[分别为93.3％ (56/60)和78.3％ (47/60);x2=5.6,P＜0.05].常规平扫显示42例肾透明细胞癌病灶,对肿瘤显示优、良、一般和差的分别为22、12、4和4例,虚拟平扫分别为26、10、3和3例,差异无统计学意义(Z=0.00,P=1.00).虚拟平扫的单期CTDIvol(8.85±1.28) mGy、DLP剂量(196.45±21.12) mGy·cm和总的CTDIvol( 17.69±2.35) mGy、DLP剂量(392.90±42.25) mGy·cm均低于常规平扫[分别为(10.20±1.44)mGy、(218.29±29.60) mGy·cm、(30.61±3.27) mGy和(654.86±88.81)mGy·cm],t值分别为4.21、3.58、23.63、16.12,P值均＜0.05.常规平扫和虚拟平扫的CT值分别为(34.94±7.00)和(39.37±6.35)HU,差异有统计学意义(t=-14.39,P＜0.05).结论 双能CT皮髓交界早期及实质期双期增强结合虚拟平扫对肾脏透明细胞癌的诊断价值较大,对多数患者可以做出准确诊断,并明显降低辐射剂量.