聚乳酸乙醇酸阿霉素緩釋棒對(duì)荷腦膠質(zhì)瘤大鼠生存期及腦組織病理形態(tài)的影響

宮崧峰，蘇 娟，顏 杰，陳群芳，王曉彬，李新鋼

(1深圳市第二人民醫(yī)院，廣東深圳518035;2山東大學(xué)齊魯醫(yī)院)

腦膠質(zhì)瘤約占顱內(nèi)腫瘤的45%，具有浸潤(rùn)性生長(zhǎng)、手術(shù)難以完全切除、復(fù)發(fā)率高等特點(diǎn)，目前治療方法以手術(shù)切除為主，可輔以化療、放療及免疫治療等手段。近年來(lái)，替莫唑胺等化療藥物的應(yīng)用使腦膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后明顯改善，且可生物降解高分子材料的出現(xiàn)使間質(zhì)內(nèi)化療得到開(kāi)展［1］。聚乳酸乙醇酸是一種可降解的高分子聚合物，我們的前期研究［2］表明其對(duì)藥物具有緩釋作用，且有較好的生物相容性。2010年10月，我們觀察了不同劑量聚乳酸乙醇酸阿霉素緩釋棒對(duì)荷腦膠質(zhì)瘤大鼠生存期及腦組織病理形態(tài)的影響，旨在為臨床腦膠質(zhì)瘤治療提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料 腦膠質(zhì)瘤C6細(xì)胞(購(gòu)自山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院)，凍存于液氮罐中，復(fù)蘇后在25 cm2培養(yǎng)瓶(美國(guó)Corning公司生產(chǎn)，型號(hào)為3055)中培養(yǎng)，至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期后用于實(shí)驗(yàn);雄性Wister大鼠(購(gòu)自山東大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心)36只，體質(zhì)量180～220 g;RPMI1640培養(yǎng)液(美國(guó)Invitrogen公司)，小牛血清(杭州四季青生物工程材料有限公司);聚乳酸乙醇酸阿霉素緩釋棒(山東省醫(yī)療器械研究所提供)，長(zhǎng)度4 mm、直徑2 mm。

1.2 荷腦膠質(zhì)瘤大鼠模型建立及聚乳酸乙醇酸阿霉素干預(yù) 將36只Wister大鼠隨機(jī)分為模型組、假手術(shù)組及實(shí)驗(yàn)1～4組各6只，各組均按照我們前期研究［2］接種腦膠質(zhì)瘤C6細(xì)胞。接種C6細(xì)胞后第14天，實(shí)驗(yàn)1～4組分別開(kāi)顱置入5%、10%、20%、40%的聚乳酸乙醇酸阿霉素緩釋棒(阿霉素含量分別為 0.5、1.0、2.0、4.0 mg):在手術(shù)顯微鏡下去掉骨臘，擴(kuò)大原骨窗至直徑為4 mm，用顯微器械剪小心剪開(kāi)硬膜、腦實(shí)質(zhì)，緩慢塞入藥棒直至沒(méi)頂，妥善止血后關(guān)顱;假手術(shù)組則開(kāi)顱置入不含阿霉素的聚乳酸乙醇酸空藥棒。

1.3 大鼠中位生存期及腦組織病理形態(tài)觀察 ①大鼠中位生存期:記錄大鼠死亡日期(以自然死亡或?yàn)l死前處死為標(biāo)準(zhǔn))，計(jì)算其生存期(接種C6細(xì)胞日至死亡日)。②腦組織病理形態(tài):大鼠死亡后立即進(jìn)行尸解，全面檢查有無(wú)肝臟、肺和腹腔等其他臟器轉(zhuǎn)移灶;取腦標(biāo)本用4%甲醛溶液固定，橫斷面取材后常規(guī)制成切片，行HE染色，觀察腦組織病理形態(tài)變化。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。組間生存期用兩樣本比較的秩和檢驗(yàn)(Wilcoxon Mann-Whitney test)。P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 大鼠中位生存期 大鼠中位生存期在模型組為 27.75 d、假手術(shù)組為 28.73 d，實(shí)驗(yàn)1～4 組分別為55.75、73.62、76.62、54.50 d。秩和檢驗(yàn)顯示，實(shí)驗(yàn)1～4組生存期均長(zhǎng)于模型組和假手術(shù)組(P均＜0.05)，實(shí)驗(yàn)1～4組間及后兩組間中位生存期比較均無(wú)顯著差異(P均﹥0.05)。

2.2 腦組織病理形態(tài) ①大體檢查:各組尸解均發(fā)現(xiàn)左側(cè)額葉區(qū)有腫瘤形成，新鮮標(biāo)本的腫瘤組織顏色較周圍正常腦組織深，呈典型的膠質(zhì)瘤爛魚(yú)肉樣表現(xiàn)，分界較清、可見(jiàn)出血壞死;腫瘤周圍腦組織水腫、受壓，中線結(jié)構(gòu)向?qū)?cè)移位。②HE染色:對(duì)照組和假手術(shù)組藥棒周圍腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)旺盛、異型性明顯，腫瘤中心出現(xiàn)柵欄樣改變(圖1、2)，實(shí)驗(yàn)1～4組藥棒周圍腫瘤細(xì)胞稀疏、生長(zhǎng)明顯受抑(圖3、4)。

圖1 假手術(shù)組藥棒周圍腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)旺盛(40×)

圖2 假手術(shù)組藥棒周圍腫瘤細(xì)胞異型性明顯(40×)

圖3 實(shí)驗(yàn)1組藥棒周圍腫瘤細(xì)胞明顯稀疏(40×)

圖4 實(shí)驗(yàn)2組藥棒周圍罕見(jiàn)腫瘤細(xì)胞(40×)

3 討論

阿霉素是蒽環(huán)類廣譜抗腫瘤藥物，對(duì)機(jī)體可產(chǎn)生廣泛的生物化學(xué)效應(yīng)，具有強(qiáng)烈的細(xì)胞毒性作用;其鹽酸鹽為桔紅色針狀結(jié)晶，易溶于水，水溶液穩(wěn)定，在堿性溶液中迅速分解。阿霉素為細(xì)胞周期非特異性藥物，對(duì)S期細(xì)胞作用最強(qiáng)，對(duì)M、G1和G2期細(xì)胞也有作用;屬于拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ抑制劑，可與腫瘤細(xì)胞DNA交叉、聯(lián)結(jié)抑制DNA復(fù)制，并阻斷RNA聚合酶的作用、抑制RNA合成;其細(xì)胞毒及自由基形成作用可能與破壞腫瘤細(xì)胞膜有關(guān)，是應(yīng)用最廣泛的細(xì)胞毒性抗癌藥物之一［3］。但嚴(yán)重的毒副作用影響了阿霉素在臨床中的應(yīng)用。

可生物降解高分子材料的出現(xiàn)為腦膠質(zhì)瘤的間質(zhì)內(nèi)化療提供了新思路。有學(xué)者［4］發(fā)現(xiàn)，接種人類腦腫瘤細(xì)胞后大鼠的生存期和顱內(nèi)腫瘤生長(zhǎng)情況有明確的統(tǒng)計(jì)學(xué)聯(lián)系，可以利用生存期作為評(píng)估顱內(nèi)腫瘤生長(zhǎng)大小的指標(biāo);在臨床上評(píng)價(jià)新型抗腫瘤藥物的療效也主要是根據(jù)患者的生存期和生存質(zhì)量［5］。因此，本實(shí)驗(yàn)采用腦膠質(zhì)瘤C6細(xì)胞接種制備荷腦膠質(zhì)瘤大鼠模型，選用高分子聚合物聚乳酸乙醇酸作為緩釋基質(zhì)將阿霉素制成緩釋藥棒行腦間質(zhì)內(nèi)化療，同時(shí)以大鼠生存期作為判定療效的主要指標(biāo)。結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)1～4組生存期均長(zhǎng)于模型組和假手術(shù)組，實(shí)驗(yàn)1～4組間及后兩組間生存期比較均無(wú)顯著差異，但實(shí)驗(yàn)2、3組生存期長(zhǎng)于實(shí)驗(yàn)1、4組;腦組織病理學(xué)檢查顯示對(duì)照組和假手術(shù)組藥棒周圍腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)旺盛、異型性明顯，腫瘤中心出現(xiàn)柵欄樣改變，實(shí)驗(yàn)1～4組藥棒周圍腫瘤細(xì)胞稀疏、生長(zhǎng)明顯受抑。提示5%、10%、20%、40%的聚乳酸乙醇酸阿霉素緩釋棒均可通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞增殖延長(zhǎng)大鼠生存期;緩釋棒所致局部腦組織水腫等毒副作用及腫瘤生長(zhǎng)快速等因素可能干擾高濃度聚乳酸乙醇酸阿霉素的抑瘤效果，緩釋系統(tǒng)周圍腫瘤細(xì)胞可能產(chǎn)生耐藥性;聚乳酸乙醇酸空藥棒對(duì)大鼠腦膠質(zhì)瘤無(wú)治療作用。由于大鼠與人類大腦結(jié)構(gòu)的巨大差異性，目前尚無(wú)動(dòng)物模型能很完善的模仿人類膠質(zhì)瘤的各項(xiàng)特點(diǎn)［6］。故本研究?jī)H初步確定了大鼠腦膠質(zhì)瘤的聚乳酸乙醇酸阿霉素治療劑量，該藥物在臨床上的應(yīng)用尚需進(jìn)行大量深入的研究［7］。例如利用量化的放射自體顯影術(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)顱內(nèi)藥物的釋放及殺廇效果、繼續(xù)探討更高等動(dòng)物膠質(zhì)瘤的治療劑量和藥物制劑形態(tài)、詳細(xì)評(píng)估藥物的局部毒性作用等。

總之，聚乳酸乙醇酸阿霉素緩釋棒可延長(zhǎng)荷腦膠質(zhì)瘤大鼠生存期，尤以10%、20%兩種載藥劑量效果為佳。

［1］潘永，要潔，馮威健，等.替莫唑胺應(yīng)用于腦惡性膠質(zhì)瘤的研究現(xiàn)狀［J］.山東醫(yī)藥，2012，52(12):96-100.

［2］李新鋼，郝曉光，郭媛.可生物降解的聚乳酸阿霉素對(duì)膠質(zhì)瘤緩釋化療系統(tǒng)的有研制及實(shí)驗(yàn)研究［J］.中華神經(jīng)外科雜志，1999，15(6):361-364.

［3］Omelyanenko V，Kopecková P，Gentry C，et al.Targetable HPMA copolymer-adriamycin conjugates.Recognition，internalization，and subcellular fate［J］.J Control Release，1998，53(1-3):25-37.

［4］DiMeco F，Li KW，Tyler BM，et al.Local delivery of mitoxantrone for the treatment of malignant brain tumors in rats［J］.J Neurosurg，2002，97(5):1173-1178.

［5］王金環(huán)，魯格，徐新安，等.卡氮芥—聚乳酸緩釋劑對(duì)鼠膠質(zhì)瘤的抑制作用［J］.中華醫(yī)學(xué)雜志，2002，82(21):1502-1503.

［6］王凡，牛占峰，曹栓柱，等.膠質(zhì)瘤大鼠模型的建立［J］.山東醫(yī)藥，2010，50(30):27-28.

［7］鄧航，莫萬(wàn)彬，周曉坤，等.膠質(zhì)瘤手術(shù)患者阿霉素局部化療的并發(fā)癥分析［J］.山東醫(yī)藥，2010，50(30):1.