吉西他滨时辰给药治疗荷瘤裸鼠的实验研究
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吉西他滨时辰给药治疗荷瘤裸鼠的实验研究
王颖彦;常瑞明;常建星
【摘要】目的建立肺癌A549细胞裸鼠皮下注射成瘤模型,按照昼夜的不同时辰给予吉西他滨,观察其疗效和副作用,初步筛选出最佳给药时间.方法 32只裸鼠饲养在SPF级实验动物房,统一光照条件,光照时间(7:30~19:30),黑暗时间(19:30~7:30),温度控制在25℃左右,湿度控制在50%左右;收集对数生长期培养的A549细胞,浓缩成2× 107/mL的细胞悬液,在无菌条件下抽取约0.2 mL细胞悬液注射至裸鼠皮下.待肿瘤长到约1 cm×1 cm×1 cm大小,随机分为4组,每组8只.前三组按照时辰2 am、8 am、14 pm给予吉西他滨(50 mg/Kg),隔两天给药一次,持续三周,第四组给予等量无菌生理盐水作为对照组.每周测量肿瘤体积和裸鼠体重,绘制肿瘤的生长曲线和体重变化曲线.第30天处死裸鼠,抽血测肝肾功能,留取标本做HE染色观察镜下改变.结果吉西他滨对A549肺癌裸鼠移植瘤有治疗效果,其中2 am组抑瘤效果最明显,肿瘤生长最慢,裸鼠体重增长最快;8 am组抑瘤效果最差,肿瘤生长最快,裸鼠体重增长最慢.光镜下可见吉西他滨治疗组肺肝肾损伤较对照组减轻,肝肾功能改善(P<0.05,8 am、14 pm组vs.对照组;P<0.01,2 am组vs.对照组);药物治疗组当中,2 am组治疗效果最好,8 am组治疗效果最差(P<0.05,2 am vs.8 am组).结论吉西他滨对A549肺癌移植瘤裸鼠有明显的抑瘤作用,而且疗效和副作用呈时辰节律变化,2 am组疗效最佳,8 am组疗效最差.
【期刊名称】《岭南现代临床外科》
【年(卷),期】2014(014)004
【总页数】4页(P362-365)
【关键词】时辰化疗;吉西他滨;肺癌A549细胞
【作者】王颖彦;常瑞明;常建星
【作者单位】510120广州广东省中医院药学部;510120广州中山大学孙逸仙纪
念医院急诊科;510120广州中山大学孙逸仙纪念医院外科
【正文语种】中文
【中图分类】R734.2
肺癌是严重威胁人类健康、发病率较高的一种疾病[1],对于错过手术时机的患者采取药物化疗是非常重要的手段。
尽管多年来化疗药物取得了不错的效果,但其严重的不良反应如胃肠道反应、骨髓抑制、肝肾功能损害等迫使患者放弃化疗[2]。
时辰化疗是根据机体生理、生化和病理功能表现的节律性变化,以及药物在体内的代谢动力学特征、靶器官的敏感性节律等,选择药物疗效最佳、毒副作用最小的最佳给药时间点进行给药,从而提高疗效,降低副反应,制定出合理的给药剂量和时间[3]。
我们的实验采取肺癌A549细胞注射裸鼠皮下成瘤,观察不同时间给予吉西他滨的治疗效果及副反应,从而初步筛选出最佳给药时间,为临床医生提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 实验药物与试剂
注射用吉西他滨(健泽)(批准文号:H20110535)购于ELI LILLY AND COMPANY公司;细胞培养所用试剂均购于杭州四季青生物材料公司;实验动物:裸鼠32只,购于中山大学实验动物中心[许可证号:SCXK(粤)2008-0002],
雌雄各半;人肺癌A549细胞:购买于中国典型培养物保藏中心。
1.2 实验方法
1.2.1 肺癌 A549细胞培养 A549细胞用含有10%的胎牛血清的DMEM培养基置于37℃、5%的二氧化碳培养箱培养,细胞贴壁率为85%左右时用胰酶消化、传代、换液,不断扩增细胞数量。
1.2.2 建立肺癌 A549细胞裸鼠皮下注射成瘤模型:严格穿无菌隔离衣,戴口罩、帽子,换拖鞋,进入饲养裸鼠的SPF级饲养房,用无菌注射器抽取0.2 mL在超净台中浓缩的细胞悬液(浓度为2×107/mL),接种到局部棉签消毒的裸鼠右肩胛部皮下,观察注射处无渗液后放回笼中饲养,4~6天后成瘤(成瘤率90%以上)。
1.2.3 实验分组给药等到裸鼠局部肿瘤长到约1 cm×1 cm×1 cm大小,将32只裸鼠随机分为4组,每组7只。
给药组:分别于2 am、8 am、14 pm腹腔注射吉西他滨(0.4 mL),间隔 2天给药一次,共给药3次;对照组:给予等量无菌生理盐水。
用游标卡尺每周测量瘤体大小,绘制各组裸鼠肿瘤生长曲线;每周称裸鼠体重2次,绘制体重变化曲线。
1.2.4 标本取材实验结束后摘除眼球取血,放入肝肾功能检测管中送本院检验科测定;留取肺肝肾组织放入4%的多聚甲醛溶液中4℃冰箱保存待测。
1.3 统计学处理
符合正态分布和方差齐性的计量资料用x±s表示,多组间比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA),组间两两比较采用t检验,采用SPSS13.0 统计软件包处理分析,P<0.05 为差异有统计学意义。
图1 不同时间给药组肿瘤生长曲线
图2 不同给药时间组裸鼠体重变化
表1 各组裸鼠肝肾功能的比较(±s,n=8)注:★P<0.01 vs.对照组;△P<
0.05vs.对照组;▲P<0.05 vs.8am 组;ALT:谷丙转氨酶;AST:谷草转氨酶;BUN:尿素氮;CREA:肌酐。
Con组8 am组14 pm组2 am组ALT/U·L-1 78.15±5.45 66.45±8.54△54.35±8.34△42.37±7.48★▲AST/U·L-1
132.26±9.27 113.25±21.24△89.48±13.23△80.16±9.23★▲BUN /mmol L-1)19.36±2.14 14.26±2.46△12.36±2.18△8.68±1.56★▲CREA /ummol L-1)52.29±4.35 43.37±6.69△39.45±5.57△31.28±3.15★▲
2 结果
2.1 肿瘤生长情况
2 am给药组:给药初期肿瘤生长较快,一周后生长逐渐减慢;8 am给药组:给
药初期肿瘤生长较快,两周后生长逐渐延缓,在较长一段时间内生长缓慢;14
pm给药组:用药初期肿瘤生长快,两周后生长稍有延缓,在较长一段时间生长相对较快;对照组:肿瘤呈持续迅速生长,生长曲线相对较陡直。
2.2 不良副反应
图3 各组裸鼠肺组织HE染色
图4 各组裸鼠肝组织HE染色
图5 各组裸鼠肾组织HE染色
2.2.1 裸鼠体重变化 2 am给药组:裸鼠体重在给药后第一周体重增加,然后逐渐
减慢;8 am给药组:裸鼠体重在给药后第一周体重增加,此后一直增加;14 pm 给药组:裸鼠体重在给药后第一周体重增加,此后也一直缓慢增加;对照组:裸鼠体重持续增加至第二周,此后增加幅度减慢。
2.2.2 不良副反应的其它表现 2 am给药组:给药后裸鼠行动较灵活,精神饮食饮
水较前变化不大;8 am给药组:给药后第5天,裸鼠出现精神萎靡,饮食饮水减少,行动迟缓、反应迟钝,约4周后有所恢复;14 pm给药组:给药后第6天,
裸鼠开始出现行动迟缓、反应迟钝,精神稍变差,饮食饮水较前稍减少,约4周
后基本恢复正常。
对照组:裸鼠行动灵活,反应快,精神饮食基本正常。
2.3 裸鼠肝肾功能
裸鼠肝肾功能结果提示,移植瘤模型对照组肝肾功能均有不同程度损害,给予吉西他滨治疗后给药组裸鼠肝肾功能均有不同程度改善,其中,2 am给药组效果最佳,8 am给药组效果最差。
2.4 裸鼠肺肝肾病理改变
A549细胞移植模型对照组及吉西他滨给药组裸鼠均会出现肺、肝、肾的病理改变,各组的严重程度有所不同。
肺的病理改变有:肺内导管上皮细胞轻度肿胀,管内有少量出血,肺泡壁轻度增厚,间质结缔组织轻度水肿,少量炎性细胞浸润;肝:肝细胞颗粒变性、坏死、融解,肝组织轻微水肿、肝窦增宽,汇管区结缔组织水肿、纤维结构模糊不清,肝细胞肿胀、坏死;肾:肾淤血、水肿、炎性细胞浸润,肾皮质间质血管淤血、结缔组织充血水肿。
光镜下可见对照组裸鼠肺、肝、肾受损最严重,吉西他滨治疗组较对照组有所减轻,其中2 am给药组表现最轻,8 am组表
现较其它治疗组重,14 pm组见于2 am和8 am组之间。
3 讨论
时辰药理学是研究药物与人体生物周期性相互关系的科学,人和其它生物一样,存在有规律的生物周期节律[4]。
同一种药物在一天当中不同的给药时间其疗效和副作用存在差异,正常人的体温、心率、血压、基础代谢、激素的分泌等都呈规律的节律性变化,这种变化直接影响药物在体内的吸收、分布、代谢,从而影响药物的疗效和副作用[5],我们的实验目的是初步筛选出吉西他滨对荷瘤裸鼠的最佳给药时间,发挥其最佳疗效,降低其副作用。
吉西他滨是一种破坏细胞复制的二氟核苷类抗代谢物抗癌药,是去氧胞苷的水溶性类似物,属于核糖核苷酸还原酶的一种抑制性酶的替代物,用于胰腺癌、肺癌、膀胱癌等肿瘤的治疗[6]。
我们的实验结果表明,人源性肺癌A549细胞给裸鼠皮下注射成瘤模型稳定,成瘤率高。
2 am、8 am、14 pm 给予吉西他滨(50 mg/kg)对荷瘤裸鼠均有治疗
作用,可以不同程度抑制肿瘤生长,减轻肝肾功能的损害,保护肺肝肾的组织改变。
但疗效和副作用存在差异,2 am组疗效最好,副作用最小,8 am组疗效最差,
副作用最明显。
初步表明吉西他滨对A549荷瘤裸鼠的治疗给药时间为2 am。
参考文献
【相关文献】
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[2]Von Hoff DD, Ervin T, Arena FP, et al.Increased survival in pancreatic cancer with nab-paclitaxel plus gemcitabine [J].N Engl J Med, 2013, 369(18):1691-1703. [3]Lévi F, Altinok A, Clairambault J, et al.Implications of circadian clocks for the rhythmic delivery of cancer therapeutics [J].Philos Trans A Math Phys Eng Sci, 2008,366(1880):3575-3598.
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