目前, 研制既能杀死肿瘤细胞, 又能增加放射敏感性的具有双重功效的药物, 是科学工作者研究的热门领域之一, 也是增敏剂的发展方向之一。E₈₃₈对正常组织是一种较好的辐射防护剂^[1], 它能提高机体的防御能力, 能显著提高受照射小鼠30d存活率和保护指数^[2]。为E₈₃₈药物在肿瘤治疗中的应用, 我们进一步探讨了E₈₃₈的体内抑瘤效应及合用¹³⁷Csγ射线放射增效的作用机制, 为其临床治疗提供相关的理论依据。

1 材料与方法 1.1 试剂

E₈₃₈是新型抗辐射类药物。用注射茶油将E₈₃₈配制成5、7.5和10mg/kg3个不同剂量组。环磷酰胺(CTX)为上海华联制药有限公司产品, 批号040805, 用生理盐水配制成浓度为25mg/kg。

1.2 动物及瘤株

S180细胞株由天津市药品检验所提供。IRM-2小鼠是我所自己培育的近交系小鼠, 饲料为清洁级全价鼠料, 由北京科奥协力饲料有限公司提供。

1.3 照射

本所¹³⁷Cs源γ射线, 照射剂量为1Gy, 剂量率为0.84Gy/min。

1.4 荷瘤动物模型的建立

取S180细胞在IRM-2小鼠接种7~9d的腹水, 用生理盐水稀释约5×10⁷/ml瘤细胞。取细胞悬液0.2ml/只接种于小鼠腋部皮下, 将荷瘤小鼠随机分为9组, 每组10只, 体重为22~23g。实验设单对照组和单放疗组、E₈₃₈低、中、高单药组、单药+放疗组、阳性对照CTX组, 给药途径采用腹腔注射。按E₈₃₈药物的三个不同剂量给药, 对照组注射茶油0.2ml/只, 每日1次, 共7次, CTX隔日1次, 共4次。单药+放疗组于接种肿瘤后第4天开始照射, 剂量为1Gy, 每日1次, 连续5d, 实验中逐日观察各组动物的肿瘤体积, 用游标卡尺测量肿瘤长径a和短径b, 绘制肿瘤生长变化曲线, 体积根据公式V=ab²/2(a-长径, b-短径)计算^[3]。实验进行11d后颈椎脱臼处死小鼠, 称量体重, 完整分离肿瘤瘤块, 称瘤重、脾脏和胸腺重量, 计算抑瘤率, 抑瘤率=(对照组瘤重-给药组瘤重)/对照组瘤重×100%。

1.5 肿瘤生长延迟放射增敏比(SER)

肿瘤体积达到照射时体积4倍的天数, 减去对照组达到试验时体积4倍的天数, 为肿瘤生长延迟, 单纯放射组的等效剂量除以作药加放射组的等效剂量, 为放射增敏比^[4]。

1.6 股骨有核细胞的测定

颈椎脱臼处死小鼠, 取一侧股骨, 去除肌肉组织, 用白细胞稀释液冲洗骨髓细胞, 显微镜下观察骨髓有核细胞数。

1.7 统计学处理

采用t检验。

2 结果 2.1 E₈₃₈对荷瘤小鼠的抑瘤作用(表 1)

从结果可以看出, E₈₃₈低剂量到高剂量的对小鼠S180抑瘤率分别为49.52%、54.81%和53.85%, 与对照组比较差异有显著性(P < 0.05), 而中剂量(P < 0.001)。E₈₃₈+1Gy照射对小鼠S180具有明显的抑瘤作用, 低剂量到高剂量的抑瘤率分别52.12%、59.62%和59.62%, 低剂量和中剂量组与对照组比较差异有显著性(P < 0.001), 高剂量组(P < 0.05)。E₈₃₈+1Gy连续5d照射的三组比单纯给予E₈₃₈药物对小鼠S180的抑瘤效果更好。

2.2 E₈₃₈对荷瘤小鼠免疫功能的影响

E₈₃₈治疗后荷瘤鼠的胸腺指数、脾指数及骨髓有核细胞数的变化结果见表 2, 3个不同浓度组小鼠的胸腺指数均高于对照组。骨髓有核细胞的数量均高于对照组。E₈₃₈+1Gy照射组的三个不同浓度组小鼠的胸腺指数和脾指数均高于对照组。骨髓有核细胞的数量也高于对照+照射组。

2.3 E₈₃₈对荷瘤小鼠肿瘤生长的影响

E₈₃₈组和CTX组小鼠的肿瘤生长变化结果见图 1, 治疗组瘤重均明显小于对照组, 各组肿瘤生长均慢于对照组, 其瘤体重量、截面积大小, 每组个体间差异较小, 肿瘤体积均低于对照组。实验第5天, 对照组肿瘤体积达药物组的一倍, 我们观察到给予E₈₃₈药物的小鼠食欲有所增加、精神好转, 净增体重有不同程度提高。经过放疗增敏治疗后肿瘤生长相对速率明显减慢, 结果见图 2。

2.4 肿瘤生长延迟放射增敏比

从图 2可计算出SER分别为1.51、1.80及1.63, 平均为1.65。

3 讨论

免疫系统作为机体抗肿瘤的第一条防线, 在恶性转化细胞的识别和清除过程中发挥着重要作用, 荷瘤宿主自身免疫状态的好坏与肿瘤的发生发展及预后密切相关^[5], 许多具有抗肿瘤作用的药物都可通过改善荷瘤机体的免疫功能低下状态而发挥抑瘤活性, 本研究结果显示, E₈₃₈药物能改善肿瘤引发的小鼠细胞免疫功能低下状态, 经E₈₃₈治疗后荷瘤鼠的胸腺指数和骨髓有核细胞数均高于对照组。E₈₃₈+照射组的三个不同浓度组小鼠的胸腺指数和骨髓有核细胞的数量也高于单照射组。经E₈₃₈治疗后, 能显著抑制肿瘤细胞的生长, 低浓度组抑瘤率为49.52%, 中浓度组和高浓度组抑瘤率均达到50%以上, 与对照组比较差异有显著性。E₈₃₈可使小鼠生存质量明显好转, 小鼠的摄食、饮水量增加, 活动正常, 小鼠体重扣除瘤重后有所增加, 说明药物本身毒性低, 对机体恢复有一定益处^[5]。我们将E₈₃₈药物与放射治疗合并应用, 旨在增加癌细胞的放射敏感性, 提高对S180的治疗效果, 从结果可以看出, 当E₈₃₈药物与放射治疗合并应用时, 则出现对肿瘤的杀伤作用高于单用放疗组和单给E₈₃₈药物组, 显示出较强的放射增敏效应, 其放射增敏比平均为1.65(SER>1有增敏作用)。合用放射治疗低、中、高浓度组抑抑瘤率分别为52.12%、59.62%、59.62%, 其成瘤时间晚于对照组, 肿瘤生长速度明显减慢, BMNC数均高于对照组, 有统计学意义。

E₈₃₈对不同瘤株的抗肿瘤作用也不同。可能于肿瘤的来源和组织类型及恶性程度有关。S180瘤株成瘤性好, 生长迅速, 既可腹腔注射形成腹水瘤, 又能皮下注射形成实体瘤。适于肿瘤活体实验研究。E₈₃₈药物不仅有直接的抗肿瘤作用, 更主要的还能增强机体免疫功能^[6], 调动机体自身的抗癌能力。不像化疗药物那样严重影响体质。E₈₃₈药物放射增敏作用的机理还有待进一步研究。