一種卟啉衍生物光動力治療腫瘤的初步研究

施菲菲 張莉君 張春業(yè) 嚴(yán)懿嘉 陳志龍

摘 要：該文對一種卟啉衍生物（HpD-TM）作為光動力抗腫瘤藥物進(jìn)行初步研究，為光動力治療腫瘤尋找理想的光敏劑。在體外，通過MTT實(shí)驗(yàn)對HpD-TM對大鼠腦膠質(zhì)瘤C6細(xì)胞的暗毒性和光毒性進(jìn)行了評價(jià)。在體內(nèi)，通過在昆明小鼠皮下接種大鼠腦膠質(zhì)瘤C6細(xì)胞，建立移植腫瘤模型，HpD-TM的劑量是10 mg/kg，采用尾靜脈注射，再以波長635 nm的He-Ne激光照射腫瘤局部，觀察光動力治療后腫瘤的生長速度和形態(tài)變化，并測定腫瘤大小。在體外，HpD-TM能有效地抑制C6的生長。在體內(nèi)，接受HpD-TM光動力治療的腫瘤生長速度明顯減慢，腫瘤體積顯著變小。研究表明卟啉類衍生物HpD-TM用于PDT能有效地抑制腫瘤， 有成為新型光動力抗腫瘤藥物的潛能。

關(guān)鍵詞：光動力治療 光敏劑 卟啉衍生物 抗腫瘤

中圖分類號：TQ463.15 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）01（a）-0238-02

癌癥是嚴(yán)重威脅人類健康的主要疾病之一。在癌癥治療的眾多方法中，光動力治療 （Photodynamic Therapy， PDT）是一種治療惡性腫瘤的新方法[1]。PDT是利用激光的光化學(xué)原理，利用特定波長的激光激活腫瘤組織內(nèi)滯留的光敏劑，與腫瘤組織內(nèi)的氧發(fā)生作用，產(chǎn)生化學(xué)性質(zhì)很活潑的單態(tài)氧及一些活潑的自由基，這些產(chǎn)物與生物大分子發(fā)生作用，破壞細(xì)胞和細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能，從而殺傷腫瘤細(xì)胞，達(dá)到治療腫瘤的目的[2]。

PDT與手術(shù)、化療、放療等常規(guī)治療手段相比具有：（1）創(chuàng)傷小；（2）毒性小；（3）選擇性好；（4）適用性好；（5）重復(fù)性好；（6）可姑息治療；（7）可消滅隱性癌病灶；⑧可保護(hù)容貌及重要器官功能等優(yōu)點(diǎn)，已逐步成為腫瘤常規(guī)治療手段之一。

光敏劑是光動力治療腫瘤的關(guān)鍵之一。長久以來，為了適應(yīng)光動力治療的需要，人們研制了多種光敏劑用于PDT治療[3，4]。在此，我們對一種卟啉衍生物（HpD-TM）作為光動力抗腫瘤藥物進(jìn)行了初步研究。

1 材料和方法

1.1 試劑

HpD-TM本實(shí)驗(yàn)室自主合成。實(shí)驗(yàn)中所用試劑均購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，且未做任何預(yù)處理。細(xì)胞培養(yǎng)所用材料均購自上海元象生物科技有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)細(xì)胞

大鼠腦膠質(zhì)瘤C6細(xì)胞，購自中國科學(xué)院上海細(xì)胞庫。

1.3 實(shí)驗(yàn)動物

昆明小鼠，4～6周齡，體重20～22 g，18只，SPF級，購自中國科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物中心。

1.4 紫外吸收光譜和熒光光譜的測定

化合物HpD-TM用二甲基亞砜（DMSO）配制成濃度為5 μM的溶液，然后用紫外分光光度計(jì)和熒光光譜儀測定紫外吸收光譜和熒光光譜。

1.5 單線態(tài)氧生成速率的測定

使用N，N-二甲基酰胺（DMF）溶液配置成終濃度為20 μM DPBF和0.5 Μm HpD-TM的工作液，利用UV-Vis測定化合物的掃描波譜。將工作液加入石英管中，調(diào)節(jié)激光強(qiáng)度5mW/cm2的照射溶液（λ=635 nm），每隔10 s測定紫外圖譜，記錄在410 nm處紫外吸收度值[5]。

1.6 噻唑藍(lán)（MTT）檢測體外HpD-TM抗腫瘤活性

C6細(xì)胞以3×104的密度接種于96孔培養(yǎng)板中，待細(xì)胞鋪滿70%～80%96孔板，加入含有不同濃度HpD-TM的細(xì)胞培養(yǎng)液，繼續(xù)避光孵育24 h；吸除上清，加入新鮮的培養(yǎng)液，實(shí)驗(yàn)組采用635 nm的激光進(jìn)行照射，光劑量分別為4 J/cm2、8 J/cm2、12 J/cm2、16 J/cm2。對照組作為暗毒性實(shí)驗(yàn)，不進(jìn)行照光；照光后繼續(xù)培養(yǎng)4 h。吸除培養(yǎng)液，每孔加入10% MTT溶液（5 mg/ml）的含F(xiàn)BS的培養(yǎng)液200 μL，繼續(xù)于37 ℃，5% CO2孵箱中培養(yǎng)4 h。終止培養(yǎng)，小心吸取孔內(nèi)培養(yǎng)的上清液，每孔加入DMSO150 μL，振蕩10 min，使甲臜充分溶解。選擇570 nm波長，使用酶標(biāo)儀測定各孔光吸收值（ODvalue）。

1.7 HpD-TM體內(nèi)抗腫瘤活性的評價(jià)

取對數(shù)生長期C6細(xì)胞，計(jì)數(shù)，調(diào)成細(xì)胞濃度1×107/mL，取0.2 mL接種于昆明小鼠右后腿部皮下。待腫瘤長到直徑為5～7 mm時(shí)，隨機(jī)分為對照組和PDT組。PDT組，HpD-TM的劑量是10 mg/kg，采用尾靜脈注射，再以波長635 nm的He-Ne激光照射腫瘤局部；對照組給予同樣體積的生理鹽水，再照射腫瘤局部。光照后，每隔一天用電子游標(biāo)卡尺測量結(jié)節(jié)長度（a），寬度（b），求出近似瘤體積（V）=a×b2×1/2。

1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

所有數(shù)據(jù)均進(jìn)行單因素方差分析，組間比較采用t檢驗(yàn)，P<0.05，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 紫外、熒光光譜

紫外、熒光光譜見圖1，HpD-TM在401 nm，500 nm，532 nm，569 nm和622 nm處都有紫外吸收；以波長為401 nm的激光激發(fā)HpD-TM時(shí)，在623 nm和689 nm處能檢測到極強(qiáng)的熒光信號，說明該化合物HpD-TM可用于熒光診斷，且檢測波長為623 nm和689 nm。

2.2 單線態(tài)氧生成速率的測定

HpD-TM和DPBF在DMF溶劑中，激光強(qiáng)度5mW/cm2的照射溶液（λ=635 nm），