本文關(guān)鍵詞：IR-780光熱治療及聲動力治療乳腺癌的實驗研究

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【摘要】：研究背景乳腺癌是婦女常見的惡性腫瘤,全國腫瘤登記地區(qū)乳腺癌發(fā)病率位居女性惡性腫瘤的首位。乳腺癌的主要治療方式是手術(shù)、放療、化療。盡管聯(lián)合治療在腫瘤治療中具有單一治療所不能比擬的優(yōu)勢,但是,有時聯(lián)合治療會增大治療的副作用而使得患者不得不放棄治療。尋找選擇性好、副作用小的防治惡性腫瘤的新方法仍是當今醫(yī)學研究的熱點。光熱治療(Photothermal therapy,PTT)腫瘤是將光能轉(zhuǎn)化為熱能,加熱病灶部位使溫度達到臨界治療溫度并維持一段時間,以殺死癌細胞,從而達到治療腫瘤的目的。光熱治療因其創(chuàng)傷小、副作用少以及高選擇性等優(yōu)點,從而逐漸得到臨床醫(yī)學的肯定。R-780碘化物是脂溶性的陽離子花青素染料,其最大吸收波長在780 nm,由于其具有強熒光性、良好的穩(wěn)定性及嗜腫瘤性,已被認為是很好的腫瘤活體成像的熒光探針。此外,由于IR-780在近紅外區(qū)有很強的吸收特性,故可被用來光熱治療。聲動力治療(SDT)是近年來興起的一種新型治療腫瘤的方法,聲動力治療的概念首先由日本的科學家Yumita提出,他們首次證實了低頻超聲能夠激活光敏劑,產(chǎn)生類似于激光的激活過程,從而達到抑制腫瘤生長效果。聲動力治療是聲敏劑選擇性的聚集于腫瘤組織中,通過超聲輻照,聲敏劑被激活發(fā)生一系列化學反應從而達到抑制腫瘤生長的目的。SDT包括三個組成部分：聲敏劑；超聲；氧氣分子。目前的聲敏劑多來源于光敏劑,聲敏劑是聲動力治療能否成功的關(guān)鍵因素之一。雖然聲動力的治療機制尚未完全闡明,然而,超聲能激活聲敏劑發(fā)生一系列化學反應來引發(fā)腫瘤細胞的壞死或凋亡。聲動力治療類似于光動力在治療,但相較于光動力治療,聲動力治療有兩大明顯優(yōu)勢：(1)超聲波是種機械波,可以穿過人體組織到達深層的腫瘤里。(2)超聲可以聚焦于特定的腫瘤區(qū)域從而有效的激活聲敏劑。許多光敏劑可以作為聲敏劑進行SDT,像卟啉和卟啉類衍生物等,這些分子不僅在PDT顯示治療效果同時在SDT中也有著明顯的殺傷作用。鑒于光敏劑和聲敏劑的吸收波長都很長,都可以在光照條件下被激活等共性,本實驗的假設IR-780碘化物可以被超聲激活進行SDT實驗。第一章IR-780光熱治療小鼠乳腺癌移植瘤的初步研究目的：研究IR-780光熱治療(PTT)對小鼠乳腺癌的治療效果。材料與方法一、主要試驗材料IR-780碘化物,二甲基亞砜(DMSO)。稱取一定量的IR-780溶于DMSO中,使其濃度為32 mmg/ml,再用無血清培養(yǎng)基稀釋,終濃度為800μg/ml,備實驗使用。單步法測凋亡(TUNEL)檢測試劑盒。激光器；Vevo2100超高分辨率小動物超聲成像儀；倒置熒光顯微鏡；石蠟切片機。二、實驗方法在Balb/c小鼠右側(cè)腹部皮下接種4T1乳腺癌細胞建立荷瘤動物模型進行實驗,待腫瘤長到500mm3時,隨機將荷瘤小鼠分為四組,①對照組：瘤內(nèi)注射0.1ml生理鹽水；②激光組：瘤內(nèi)注射0.1ml生理鹽水后行激光照射(2.2 W/cm2,4 min)；③IR-780組：瘤內(nèi)注射0.1 ml即80μg IR-780溶液；④IR-780+激光組：瘤內(nèi)注射80μgIR-780溶液后行激光照射(2.2 W/cm2,4 min)。游標卡尺測量并記錄腫瘤大小,采用Vevo 2100超高分辨率小動物超聲成像儀對四組小鼠給藥后0h、12 h以及60 h時的腫瘤影像進行成像并采圖,并對60 h后處死小鼠獲取的腫瘤組合采用免疫組化方法TUNEL實驗觀察各組腫瘤組織凋亡情況。結(jié)果在治療60 h后,IR-780+激光組腫瘤體積相較于IR-780組明顯減小(P0.01),其余三組腫瘤體積無明顯差異。在超聲圖上,IR-780+激光照射12h后腫瘤開始明顯變小,超聲回聲稍有減低(P0.05)：60 h后腫瘤明顯變小,回聲明顯減低(P0.01)。對照組、激光組、IR-780組除腫瘤稍有增大外,回聲無明顯改變。由TUNEL實驗可見IR-780+激光組腫瘤凋亡明顯增多(P0.01),而其余三組無明顯差異。結(jié)論IR-780光熱治療對小鼠乳腺癌腫瘤具有明顯殺傷作用,表現(xiàn)為腫瘤體積明顯減小,腫瘤回聲明顯減低,大量腫瘤細胞凋亡。第二章IR-780聲動力治療乳腺癌細胞學研究及機制探討目的研究IR-780聲動力治療(sonodynamic therapy,SDT)治療乳腺癌細胞的抑制效應及機制研究。材料與方法一、主要試驗材料IR-780碘化物；二甲基亞砜(DMSO)。稱取一定量的IR-780溶于DMSO中,使其濃度為10 mM,再用胎牛血清稀釋,終濃度為100μM備實驗使用。細胞活性檢測試劑盒；凋亡試劑盒；單線態(tài)氧試劑盒；過氧化氫基團檢測試劑盒；羥基檢測試劑盒。超聲治療儀；FACSCantoⅡ流式細胞儀；Accuri流式細胞儀；多功能酶標儀：Leica TCS SP5激光共聚焦顯微鏡。二、實驗方法通過FACSCantoⅡ流式細胞儀檢測4T1乳腺癌腫瘤細胞在不同濃度的IR-780碘化物條件下,孵育不同時間時細胞對藥物的攝取情況。采用CCK-8方法檢測不同超聲輻照時間(0 s、20 s、40 s)及不同IR-780碘化物濃度對小鼠4T1乳腺癌腫瘤細胞存活率的影響。通過流式細胞實驗檢測IR-780聲動力治療4T1細胞后凋亡壞死的比率,單線態(tài)氧試劑盒、過氧化氫基團檢測試劑盒、羥基檢測試劑盒檢測自由基1O2、H2O2和·OH,探討IR-780聲動力治療的機制。結(jié)果1、4T1細胞攝取IR-780碘化物有明顯的劑量和時間依賴性,藥物濃度為4μM、10μM、16μM在孵育時間1h、2h、3h時,同一藥物濃度,隨著孵育時間的延長,細胞的熒光強度增加。2、在無超聲輻照時,4μM、10μM和16μM碘化物濃度對腫瘤細胞活性有輕微的抑制效應。在單獨超聲輻照時間為20s時,其對細胞活性沒有明顯的影響,但延長超聲作用時間為40s時,其對腫瘤細胞活性有一些抑制的影響。當IR-780碘化物聯(lián)合超聲輻照時,腫瘤細胞的活性受到明顯的生長抑制,且更高濃度的IR-780碘化物濃度或更長超聲輻照時間,呈現(xiàn)出更高對腫瘤細胞生長抑制作用(P0.01)。3、與對照組相比,IR-780加上超聲可明顯誘導腫瘤細胞凋亡／壞死,其細胞凋亡／壞死在超聲條件不變的情況下與IR-780碘化物濃度正相關(guān)。4、IR-780加超聲輻照組作用于腫瘤細胞相較于其他組產(chǎn)生顯著的102增加(P0.01)。IR-780加超聲輻照組H202熒光強度相較于其他組最強(P0.01)。而在IR-780超聲作用過程中并沒有顯著增加·OH自由基(P0.05)。結(jié)論IR-780可被4T1細胞高效攝取,通過聯(lián)合超聲SDT治療可明顯抑制4T1乳腺癌腫瘤細胞的活性,誘導腫瘤細胞凋亡/壞死。同時可明顯增加腫瘤細胞內(nèi)102和H202的產(chǎn)生。第三章IR-780聲動力治療乳腺癌動物模型的抑制效應目的研究IR-780聲動力治療(sonodynamic therapy,SDT)治療乳腺癌移植瘤模型的抑制效應并對其機制進行進一步的探討。材料與方法一、主要試驗材料IR-780碘化物；二甲基亞砜(DMSO)。稱取一定量的IR-780溶于DMSO中,使其濃度為32 mg/ml,再用無血清培養(yǎng)基稀釋,終濃度為800μg/ml備實驗使用。單步法測凋亡試劑盒；伊紅染色液；蘇木精染色液。超聲治療儀；倒置熒光顯微鏡；正置顯微鏡；小動物活體成像儀。二、實驗方法通過瘤內(nèi)注射IR-780溶液,在不同時間點通過小動物活體成像儀檢測IR-780在小鼠瘤內(nèi)不同時間點的熒光值,確定最佳的超聲輻照時間。4T1移植瘤小鼠分為PBS組、超聲組、IR-780組、IR-780+超聲組,處理后觀察小鼠腫瘤體積和體重的變化情況,研究IR-780聲動力治療體內(nèi)治療效果。腫瘤組織經(jīng)HE染色觀察組織形態(tài)學變化和TUNEL免疫組化檢測組織凋亡情況。結(jié)果1、IR-780藥物瘤內(nèi)注射后沿腫瘤組織擴散,腫瘤區(qū)域的熒光信號強度逐漸增加,在藥物注射1h時通過熒光圖可見藥物全部覆蓋腫瘤并強度達高峰。時間大于6h后,會有IR-780碘化物滲透到周邊正常組織。藥物注射48 h后,IR-780在腫瘤內(nèi)的含量仍占主導地位,其熒光值明顯高于其他器官組織(P0.01)。2、老鼠在IR-780碘化物加上超聲輻照時,腫瘤生長收到明顯的抑制(P0.01)。相比之下,IR-780組和單獨超聲組和實驗對照PBS組相比,并沒有表現(xiàn)出明顯的抑制腫瘤生長的效果(P0.05)。3、腫瘤切片經(jīng)HE染色后可觀察到IR-780加超聲輻照后HE染色顯著增加的細胞壞死。TUNEL染色結(jié)果證明IR-780進行SDT組與其他三組相比,TUNEL陽性細胞明顯增多(P0.01)。結(jié)論IR-780作為聲敏劑SDT治療小鼠乳腺癌移植瘤,取得了明顯的效果,HE染色及TUNEL實驗可見IR-780加超聲輻照后腫瘤組織凋亡壞死明顯增多。
【關(guān)鍵詞】：乳腺癌 IR-78 光熱治療 超聲成像 凋亡 乳腺癌 IR-780 聲動力治療 凋亡 自由基 近紅外成像 IR-780 聲動力治療 凋亡
【學位授予單位】：南方醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R737.9
【目錄】：

• 摘要3-9
• ABSTRACT9-18
• 前言18-21
• 參考文獻19-21
• 第一章 IR-780光熱治療小鼠乳腺癌移植瘤的初步研究21-33
• 1 材料與方法21-24
• 1.1 材料21-22
• 1.2 方法22-24
• 2 結(jié)果24-29
• 3 討論29-31
• 4 結(jié)論31
• 參考文獻31-33
• 第二章 IR-780聲動力治療乳腺癌細胞學研究及其機制探討33-51
• 1 材料與方法33-40
• 2 結(jié)果40-44
• 3 討論44-47
• 4 結(jié)論47
• 參考文獻47-51
• 第三章 IR-780聲動力治療乳腺癌動物模型的抑制效應51-64
• 1 材料與方法51-55
• 2 結(jié)果55-59
• 3 討論59-61
• 4 結(jié)論61
• 參考文獻61-64
• 攻讀學位期間成果64-66
• 致謝66-67

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 田開亮;朱立新;許小亮;;光熱療法在淺表腫瘤治療中的應用[J];現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學;2012年10期

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本文編號：549626