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目的 端粒是真核细胞染色体末端独特的蛋白质-DNA结构,具有保持染色体稳定性和维持细胞正常复制的功能,端粒由端粒酶合成,研究发现在永生化细胞和85%左右的人恶性肿瘤细胞中端粒酶活性呈高表达,端粒酶活性与肿瘤的这种特殊关系,使之在肿瘤的诊断和治疗方面具有重要的应用价值,有望成为癌症诊断和治疗的新靶点。 端粒动力学异常与细胞的衰老和癌变密切相关。对于恶性肿瘤来说,端粒酶是参与肿瘤细胞端粒动力学稳定的关键因素。端粒酶活性下降或缺失将会引起肿瘤细胞的衰亡,但确切机制尚未阐明。基于端粒酶在维持肿瘤细胞生存方面的重要作用,开发靶向端粒酶的抗肿瘤药物成为近年来抗癌药物研究领域里的热点之一。 端粒酶是一种由RNA和蛋白质组成的核蛋白复合体。端粒合成时由端粒酶自身RNA组分作为模板,具有逆转录酶活性的催化亚基的表达是细胞调节端粒酶活性的主要限速步骤,该亚基的表达与端粒酶活性密切相关。由于端粒酶催化亚基结构和功能的特殊性,可以通过针对编码人端粒酶催化亚基基因(hEST2)的反义寡核苷酸来抑制端粒酶活性,从而达到抑制肿瘤生长的目的。 本项目以人端粒酶催化亚基基因hEST2为靶研究抗肿瘤的反义寡核苷酸,旨在开发出靶向端粒酶的用于临床治疗恶性肿瘤的反义核酸药物。经查新检索,国内外尚未见同类研究报道。 我们实验室承担该研究项目的重要部分,负责对筛选出的反义寡核苷酸药物进行体内动物实验药效学研究。本文所报告的研究课题是《癌泰得联合5-氟尿嘧啶对肝癌生长的抑制作用研究》。该课题所应用的材料和方法如下: 实验动物:BALB/C-nu/nu裸小鼠,鼠龄3~5周,体重17~20g,雌雄兼用。瘤株及处理:采用人肝癌裸小鼠原位移植高转移模型;无菌切取移植瘤组织,置入RPMI-1640培养液中,将其剪成1mm×1mm×1mm组织小块,供移植用。药品及试剂:氟尿嘧啶注射液250mg/10ml;癌泰得25mg/支,粉针剂;0.9%生理盐水。 原位移植模型的建立:裸鼠在0.5%戊巴比钠腹腔注射麻醉下取右季肋缘下行斜切口,暴露肝脏,将2粒1mm×1mm×1mm瘤块植入肝左叶被膜或<WP=72>实质内,逐层关腹。分组和给药:术后3天将荷瘤裸鼠分成六组即生理盐水对照组,5-FU10mg/kg组,癌泰得50mg/kg组,癌泰得75mg/kg组,癌泰得75mg/kg联合5-FU10mg/kg组,癌泰得50mg/kg联合5-FU10mg/kg组。每组8只,尾静脉给药,每天1次,连续20天。停药后第3天用颈椎脱位术处死荷瘤裸鼠。 观察项目:(1)移植瘤重和抑瘤率;(2)移植瘤体积;(3)甲胎蛋白浓度;(4)荷瘤裸鼠体重;(5)移植瘤组织学检查。 结果 1、5-FU组的抑瘤率为27.85%,其他各治疗组的抑瘤率均大于30%,在42.14%~74.29%之间;各治疗组瘤重与生理盐水对照组瘤重具有显著差异。根据疗效评价标准,说明癌泰得对肝癌生长有显著抑制作用;癌泰得对肝癌的抑制作用有量反应的量一效关系;单用癌泰得对肝癌的抑制作用优于5-FU;癌泰得与5-FU合用优于两药单用,且具有相加或协同作用。 2、各治疗组瘤体积与生理盐水对照组相比均有不同程度缩小;单用癌泰得对肝癌的抑制作用优于5-FU,且具有量反应的量一效关系;癌泰得与5-FU合用优于单用癌泰得或5-FU,且具有相加或协同作用。3、各治疗组AFP浓度较生理盐水对照组均显著降低。瘤体积和AFP浓度之间有直线关系;AFP浓度对瘤体积的直线回归方程为:Y=-127.17+1.10X,回归系数b=1.10(P<0.001)。AFP浓度与瘤体积呈显著正相关(r=0.9977)。 4、各治疗组荷瘤裸鼠体重与生理盐水对照组比较无明显下降,表明单用癌泰得和癌泰得与5-FU合用对实验动物无明显毒副作用。 5、组织学检查:癌泰得和5-FU治疗人肝细胞癌后,肝癌细胞出现不同程度的凋亡、坏死,同时伴有纤维组织增生。 结论 1、本研究首次报道,以人端粒酶催化亚单位基因hEST2为靶的反义寡核苷酸癌泰得与5-FU联合应用具有相加或协同抑制肝癌的作用。进一步证实端粒酶抑制剂与细胞毒化疗药物联合应用具有协同抗肿瘤效应。 2、以人端粒酶催化亚单位基因hEST2为靶的反义寡核苷酸癌泰得对肝癌生长具有抑制作用,抗肝癌疗效呈量反应的量一效关系。癌泰得抑制肝癌的作用优于5-FU。 3、癌泰得具有良好的抑制肝癌作用,单用或与5-FU合用无明显毒性。癌泰得有望成为治疗肝癌的新型生物技术药物。 <WP=73> 4、癌泰得抗肝癌作用的机制是通过抑制肝癌细胞端粒酶活性诱导肝癌细胞凋亡。 5、端粒酶催化亚单位基因hEST2是研究肿瘤药物的潜在靶点。 6、人肝癌裸小鼠原位移植高转移模型是迄今国内外连续传代最长,不仅组织学、超微结构和染色体特点与人肝癌相似,而且分泌AFP的生物学特性一直稳定。移植瘤的生长和转移完整地模拟了人肝癌的临床过程,表现为人肝癌在裸鼠肝内自主的侵袭性生长,肝内、淋巴结、肺和腹腔种植转移。肝癌移植生长率和自发转移率达100%,允许在裸鼠中长期稳定传代,扩增成群体,可在同一时间内获得大量肝癌标本,实验重复性好,该模型是一种最接近人和稳定的实验模型。由于该模型药物动力学更接近于人原发瘤,更适用于抗肿瘤新药的筛?