全 文 :·论 著·
[收稿日期]2015-08-17;[修回日期]2015-10-12
[基金项目]河北省自然基金资助项目(H2014206047)
[作者简介]杨彩云(1974-),女,河北元氏人,河北医科大学第
二医院主管护师,医学学士,从事临床护理学研究。
*通讯作者。E-mail:qjcbaby333@163.com
野甘草醇对胸腺激酶依赖的更昔洛韦在
前列腺癌裸鼠体内的增效作用
杨彩云1,薛文勇1*,齐进春1,杨 涛2,杜 蕾1,贾江华1
(1.河北医科大学第二医院泌尿外科,河北 石家庄050000;2.河北省人民医院泌尿外科,河北 石家庄050051)
[摘要] 目 的 观 察 野 甘 草 醇 (scopadulciol,SDC)在 人 端 粒 酶 逆 转 录 酶 (human telomerase reverse
transcriptase,hTERT)启动子调控腺病毒介导的单纯疱疹病毒胸苷激酶基因/更昔洛韦(herpes simplex virus
thymidine kinase/ganciclovir,HSV-tk/GCV)自杀基因系统在前列腺癌裸鼠体内细胞自杀作用中的增效作用。方
法 建立前列腺癌裸鼠移植瘤模型,将不同配伍浓度的SDC、腺病毒-人端粒酶逆转录酶启动子-单纯疱疹病毒-
胸苷激酶基因(Ad-hTERT-HSV-tk)、GCV应用于荷瘤裸鼠,观察肿瘤体积、肿瘤质量、肿瘤抑制率。结果 A、B、C、
D 4组肿瘤体积和肿瘤质量均明显小于E、F、G、H组,加入SDC的A、B、C 3个治疗组肿瘤体积和肿瘤质量均明显
小于未加入SDC的D组(P<0.01)。A、B、C、D 4组肿瘤抑制率明显小于E、F、G组,加入SDC的 A、B、C肿瘤抑
制率明显小于D组(P<0.01)。结论 通过裸鼠体内实验证实SDC对胸腺激酶依赖的GCV阻断前列腺癌进展有
一定的增效作用。
[关键词] 前列腺肿瘤;野甘草醇;小鼠 doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2015.12.009
[中图分类号] R737.25 [文献标志码] A [文章编号] 1007-3205(2015)12-1397-03
Synergistic effect of scopadulciol in treatment of human
prostate cancer in vitro by thymidine kinase-dependent ganciclovir
YANG Cai-yun1,XUE Wen-yong1*,QI Jin-chun1,YANG Tao2,DU Lei 1,JIA Jiang-hua1
(1.Department of Urology,the Second Hospital of Hebei Medical University,Shijiazhuang050000,China;
2.Department of Urology,the People's Hospital of Hebei Province,Shijiazhuang05005,China)
[Abstract]Objective To investigate the synergistic effect of scopadulciol(SDC)on the
kiling effect on antitumor actions by Ad-hTERT-HSV-tk/GCV suicide gene system on prostate
cancer cels in vitro.Methods We successfuly built the model of human prostate cancer
xenografts in BALB/C nude mouse.The BALB/C nude mice were treated respectively with Ad-
hTERT-HSV-tk or GCV in combination with SDC in different doses and different concentrations.
The indexes of tumor volume,tumor mass,relative tumor curative effect were evaluated.Results
The growth rate of tumor volume of four treatment groups could be significantly inhibited after
treatment.The tumor volume and tumor mass of group A,group B,group C and group D were
significantly lower than the other groups(P<0.01).The relative tumor curative effect of group
A,group B,and group C,which were added SDC,were significantly higher than that of group D
(P<0.01).Conclusion The synergistic effect of SDC was significantly shown in treatment of
human prostate cancer cels by TK-dependent GCV.
[Key words] prostatic neoplasms;scopadulciol;mice
在人体内胸苷激酶 (thymidine kinase,TK)能
够将更昔洛韦(ganciclovir,GCV)最终代谢为3磷
酸GCV,从而能够杀伤肿瘤细胞,我们从野甘草分
离得到的一种四环的二萜类化合物野甘草醇
(scopadulciol,SDC)能显著提高TK激酶的活性,3
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第36卷第12期
2015年12月
河 北 医 科 大 学 学 报
JOURNAL OF HEBEI MEDICAL UNIVERSITY
Vol.36 No.12
Dec. 2015
磷酸GCV浓度相应增加,从而加强了TK/GCV系
统对肿瘤的杀伤作用[1-2]。本研究重组具有肿瘤靶
向性的腺病毒-人端粒酶逆转录酶启动子-单纯疱
疹病毒胸苷激酶基因(Ad-hTERT-HSV-tk),同时
将SDC应用于 Ad-hTERT-HSV-tk/GCV 基因系
统,通过对前列腺癌的荷瘤裸鼠模型体内实验研究,
探讨SDC对TK依赖的GCV在前列腺肿瘤基因治
疗中增效作用。
1 材 料 与 方 法
1.1 实验动物与试剂 4~6周龄BALB/C裸鼠
80只(雌雄各半,体质量18~22g)由中国医学科学
院动物培育中心提供。人前列腺癌 LNCaP细胞株
由协和医科大学基础医学部细胞中心提供,具有前
列腺癌靶向性的重组腺病毒 Ad-hTERT-HSV-tk
由我科构建,浓度滴度为1×1011 pfu/mL,-80℃
保存,RPMI 1640培养液购自美国Invitrogen公司,
GCV购于Roche-Syntax公司,SDC由河北医科大
学药学院药理学教研室协助提取。
1.2 模型制备及分组 以4×106 LNCaP细胞悬
液建立前列腺癌裸鼠(BALAB/C)皮下移植瘤模
型,2d后所有裸鼠左前背部皮下均可见移植瘤形
成,5d后肿瘤直径长至4~5mm。待成瘤约0.5
cm3(肿瘤体积按公式计算:体积=长径×短径2×
π/6)后,将荷瘤小鼠分为8组,每组10只,共80
只。A组:治疗1组,肿瘤局部注射1.0×109 pfu/
mL Ad-hTERT-HSV-tk 0.1mL,第1、7、13天各1
次,第2~18天腹腔注射GCV 50mg/d、SDC 1mg/
d;B组:治疗2组,肿瘤局部注射5.0×109 pfu/mL
Ad-hTERT-HSV-tk 0.1mL,第1、7、13天各1次,
第2~18天腹腔注射GCV 50mg/d、SDC 1mg/d;C
组:治疗3组,肿瘤局部注射1.0×1010 pfu/mL Ad-
hTERT-HSV-tk 0.1mL,第1、7、13天各1次,第
2~18天腹腔注射 GCV 50mg/d、SDC 1mg/d;D
组:Ad-hTERT-HSV-tk、SDC对照组,肿瘤局部注
射5.0×109 pfu/mL Ad-hTERT-HSV-tk 0.1mL,
第1、7、13天各1次,第2~18天腹腔注射 GCV
50mg/d;E组:GCV对照组,肿瘤局部注射生理盐
水0.1mL,第2~18天腹腔注射GCV 50mg/d;F
组:GCV、SDC 对照组,肿瘤局部注射生理盐水
0.1mL,第2~18天腹腔注射GCV 50mg/d、SDC
1mg/d;G组:Ad-hTERT-HSV-tk对照组肿瘤局
部注 射 5.0×109 pfu/mL Ad-hTERT-HSV-tk
0.1mL,第1、7、13天各1次,第2~18天腹腔注射
生理盐水;H组:空白对照组不给药。
1.3 观察指标 各组动物从注射腺病毒开始,6周
后采用颈椎脱臼法处死,取出肿瘤称质量并进行相
关指标检测。通过直接测量移植瘤体积、肿瘤质量,
计算肿瘤抑制率=(1-治疗组瘤质量/空白对照组
瘤质量)×100%[2],从宏观上证明 Ad-hTERT-
HSV-tk、GCV、SDC的治疗作用。
1.4 统计学方法 应用SPSS 19.0统计学软件进
行数据分析,计量资料以x-±s表示,多组间比较采
用单因素方差检验,两两比较采用q检验。P<
0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
实验开始后,8个实验组的肿瘤均呈持续快速
生长,A、B、C、D 4组肿瘤体积和肿瘤质量均明显小
于E、F、G、H 组,加入SDC的 A、B、C 3个治疗组
肿瘤体积和肿瘤质量均明显小于未加入SDC的D
组,差异有统计学意义(P<0.05)。A、B、C、D 4组
肿瘤抑制率明显小于E、F、G组,加入SDC的A、B、
C肿瘤抑制率明显小于 D组,差异有统计学意义
(P<0.05)。见表1。
表1 各组裸鼠移植瘤生长的抑制效应
Table 1 Curative effect of transplanted
tumor of different groups
(n=10,x-±s)
组别 肿瘤体积(mm3) 肿瘤质量(g) 肿瘤生长抑制率(%)
A组 262.73±2.42*# 0.71±0.02*# 72.96±0.90*#
B组 243.82±2.74*# 0.65±0.02*# 75.29±0.75*#
C组 232.85±1.92*# 0.62±0.02*# 76.24±0.75*#
D组 312.06±3.80* 0.84±0.02* 68.06±0.90*
E组 950.15±8.21 2.46±0.02 6.50±1.13
F组 967.15±6.77 2.55±0.02 3.03±1.49
G组 947.30±15.72 2.45±0.03 6.84±1.01
H组 976.26±10.63 2.63±0.02 -
F 21 951.190 19 341.938 15 233.919
P 0.000 0.000 0.000
*P<0.01与E、F、G、H组比较 #P<0.01与D组比较(q检验)
3 讨 论
前期实验重建了具有肿瘤特异性的重组腺病毒
Ad-hTERT-HSV-tk,并通过细胞实验以及裸鼠体
内实验进一步证实重组腺病毒Ad-hTERT-HSV-tk
结合药物前体GCV能够靶向性杀伤人前列腺癌以
及膀胱癌细胞,显著减缓或缩小人前列腺癌以及膀
胱癌荷瘤裸鼠的肿瘤体积[3-5]。
重组腺病毒 Ad-hTERT-HSV-tk的靶向性体
现在应用于前列腺癌后,HSV-tk基因仅在肿瘤细
胞表达,靶向性杀伤肿瘤细胞,而在正常细胞中检测
·8931· 河 北 医 科 大 学 学 报 第36卷 第12期
不到 HSV-tk基因表达,GCV 的活化产物3磷酸
GCV能够精准杀伤肿瘤细胞,人体正常组织几乎不
受影响[6-7]。朱艳培等[8]将 HSV-tk/GCV基因系
统成功应用于人肝癌细胞治疗,并进一步研究了其
作用机制。国内外学者考虑通过增加旁杀伤效应来
提高基因治疗的效果,这样不仅能够弥补重组腺病
毒转染肿瘤细胞效率低的不足,更重要的是还能保
证治疗基因Ad-hTERT-HSV-tk和GCV的安全注
射剂量,增加疗效的同时又提高了治疗系统的安全
性[9-13]。有学者通过研究发现SDC能显著提高
TK的活性,从而加强了TK/GCV系统对肿瘤的杀
伤作用[1-2,14]。那么,药物前体GCV与提高其3磷
酸代谢产物水平的TK酶活化剂SDC的联合应用,
能否提高对肿瘤细胞的杀伤效应,该问题的解决将
有助于肿瘤的基因治疗。
本研究将 Ad-hTERT-HSV-tk/GCV/SDC 基
因治疗系统应用于前列腺癌,结果显示SDC对 Ad-
hTERT-HSV-tk联合GCV治疗人前列腺癌裸鼠移
植瘤的生长抑制有明显增强作用;4个治疗组的肿
瘤体积、肿瘤质量均明显低于其他几个对照组,并且
加入SDC的治疗组的肿瘤体积、肿瘤质量均明显低
于不加SDC的D组;4个治疗组的肿瘤生长抑制率
均明显高于其他组,并且加入SDC的治疗组明显高
于不加SDC的 D组。表明 Ad-hTERT-HSV-tk/
GCV对裸鼠前列腺癌移植瘤有明显的治疗作用,加
入SDC后可以显著增加该系统对前列腺癌的抑制
作用。
综上所述,在裸鼠体内 SDC 对 TK 依赖的
GCV阻断前列腺癌进展有一定的增效作用,将天然
药物SDC与具有肿瘤靶向性的重组腺病毒 Ad-
hTERT-HSV-tk以及药物前体GCV联合应用可达
到增效减毒的目的,并为开发治疗晚期特别是伴有
远处转移前列腺癌的生物药物奠定了基础。
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(本文编辑:赵丽洁)
·9931·杨彩云等 野甘草醇对胸腺激酶依赖的更昔洛韦在前列腺癌裸鼠体内的增效作用