重组人血管内皮抑素联合CA4P抗血管作用的体内外研究及给药方式的优化

来源 :浙江大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:fengpose
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背景:  肿瘤血管靶向治疗是目前抗肿瘤治疗领域研究的热点。不同于传统的化疗,抗肿瘤血管治疗具有作用广谱、耐药产生较少的优点。目前抗血管治疗药物可分为新生血管抑制剂和肿瘤血管阻断剂两大类,其中新生血管抑制剂的抗肿瘤作用较弱,通常需要联合化疗使用;肿瘤血管阻断剂有一定的抗肿瘤作用,但主要作用于相对成熟的肿瘤血管,对于新生血管则无影响。单一的抗血管药物无法完全干扰破坏肿瘤血管网,因此我们大胆设想联合两种作用机制的药物,即通过抑制新生血管和阻断成熟血管联用,来达到更强的抗肿瘤作用。内皮抑素是一种抑制肿瘤新生血管因子,能选择性地靶向干扰微血管内皮细胞,具有明显的干扰血管新生作用。重组人血管内皮抑素(恩度,Endostar),是由我国研究者创新性地在内皮抑素的氨基末端增加了9个氨基酸而成,这一改变并未减弱内皮抑素的生物学效应,同时药物的活性、稳定性得到明显提高。考布他丁A4(Combretastatin A4,CA4)是一种从灌木植物中提取分离出来的多羟基顺式二苯乙烯类天然物质,其结构与秋水仙素十分相似,但毒性较秋水仙素小,可结合于微管蛋白上的秋水仙素位点,抑制微管蛋白聚合,改变细胞骨架的结构使内皮细胞形态改变,干扰血管功能,导致肿瘤组织缺血坏死。CA4的磷酸盐CA4P水溶性得到提高,在体内可由非特异性磷酸酯酶作用转变为CA4而发挥生物学功能,但其抗肿瘤活性得到提高。本研究旨在评估恩度联合CA4P发挥抗血管作用的体内和体外实验结果,为联合使用新生血管抑制剂和肿瘤血管阻断剂探索理论基础。  方法及结果:  1、恩度联合CA4P对内皮细胞增殖和迁移能力的影响  我们在人脐静脉内皮细胞上短时间内联合使用恩度和CA4P,MTT法检测细胞活力发现较低浓度的恩度(0.05-50μg/ml)和CA4P(0.1-100nM)均无明显细胞毒作用。划痕实验和Transwell实验发现恩度(10μg/ml)和CA4P(10nM)均能抑制内皮细胞迁移,间隔3h联合使用则迁移能力强于单药组;管状结构形成实验也是类似结果。  2、恩度干扰CA4P对内皮细胞迁移能力影响的机制探索  我们用共聚焦显微镜观察恩度和CA4P作用后内皮细胞F-actin的生成,结果提示两药单药均可增加F-actin生成,间隔3h联合使用F-actin生成减少。随后我们用pull-down assays联合western blot的方法检测了药物作用后RhoGTPases家族的活化RhoA、Rac1及Cdc42的相对表达量,发现恩度可能通过活化Rac1/Cdc42,抑制了RhoA的活化,进而干扰了CA4P的生物学效应。  3、延长恩度和CA4P联合给药时间间隔消除干扰作用  我们延长药物作用时间间隔,在划痕实验和Transwell实验中发现间隔12h联合恩度和CA4P,两者干扰作用基本消失。随后我们构建了HUVEC细胞和MNNG/HOS骨肉瘤细胞裸鼠皮下移植瘤模型,当恩度和CA4P间隔24h给药时,两者联合发挥最强的抗肿瘤效果,且肿瘤的微血管密度最低。  结论:  1、首次发现恩度和CA4P短时间联合作用时存在相互干扰;  2、RhoGTPases家族成员的竞争性活化可能在恩度干扰CA4P抗血管效应中发挥关键作用;  3、通过延长恩度和CA4P的给药时间间隔能消除两药之间的干扰作用。
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