胶质瘤化疗药物体外敏感试验的应用研究

胶质瘤化疗药物体外敏感试验的应用研究

论文摘要

脑胶质瘤是颅内最常见的恶性肿瘤,约占颅内肿瘤的35%~61%。尽管神经影像学技术和显微外科技术的提高对脑胶质瘤的手术治疗起了巨大的推动作用,同时分子生物学研究的不断深入,为肿瘤的基因治疗提供了广阔前景,但迄今为止,脑胶质瘤治疗并没有突破性的进展。以手术治疗、放射治疗、药物治疗等组成的综合治疗体系仍是目前治疗脑胶质瘤的主要方法。因此如何立足于现有的治疗手段,提高胶质瘤的治疗效果,延长病人生存时间,提高病人的生活质量就成为当今神经外科急待解决的难题。化疗是胶质瘤治疗的重要组成部分,它可以消灭残留肿瘤细胞、抑制肿瘤复发,是手术治疗和放射治疗的有效补充。然而如何选择有效的化疗药物或化疗方案是影响疗效的关键。近年来,化疗药物体外敏感试验已应用于各类肿瘤的化疗中,个体化治疗成为肿瘤治疗的主导趋势。化疗前进行药敏试验排除无效药物,筛选敏感药物,对具体患者制定个体化的化疗方案,对提高临床化疗效果,避免盲目或无效化疗给患者带来的药物毒副作用及节省医疗费用等均具有重要意义。众所周知,胶质瘤组织中包含着多种细胞成分,诸如血细胞、胶质细胞、神经细胞、内皮细胞和肿瘤细胞等,其中以肿瘤细胞和胶质细胞的数量为众。而不同细胞对于化疗药物的敏感性不同,从而影响试验结果的判定。了解化疗药物对胶质瘤细胞和神经胶质细胞增殖的影响及两者之间的差别对试验药物的浓度、检测的时间窗的选择具有很大的参考价值,从而提高试验结果的可信性和临床实际治疗效果。鉴于上述问题在肿瘤体外敏感试验中的重要意义,故设计本课题。首先以人胶质瘤细胞株U251和人胚胶质细胞为研究对象,选取临床中常用的六种胶质瘤化疗药物MeCCNU、DDP、VM26、VP16、VCR、CTX,观察0.1×、0.5×、1×、5×、10×PPC药物浓度作用下,不同化疗药物对两种细胞的生长抑制随时间的变化规律,观察细胞生长曲线、细胞生长抑制率以及细胞周期的变化情况,为体外药物敏感试验中药物浓度和检测时间窗的选择提供依据。其次收集手术切除的胶质瘤新鲜标本,建立胶质瘤细胞体外分离培养体系,观察不同病理分级星形细胞瘤细胞形态学和组织学特点及其生长特性,采用免疫细胞化学方法对其进行鉴定,并观察细胞染色体核型情况,同时还进行胶质瘤干细胞的初步培养和观察,比较不同病理分级胶质瘤细胞的基本生物学特性的差异。最后选取手术治疗的胶质瘤病人,采集手术中切除的新鲜肿瘤标本进行体外胶质瘤细胞分离培养,根据上述研究结果选用CTX、DDP、MeCCNU、VCR、VP16、VM26六种常用化疗药物,对胶质瘤细胞进行体外药物敏感试验,观察各种药物对细胞生长抑制率变化情况,分析不同病理分级星形细胞瘤对各药物敏感程度,进一步验证体外药敏试验对胶质瘤化疗的指导意义,为临床应用提供依据。结果:1、U251细胞增殖较快,细胞群体倍增时间约为3.8d,细胞周期结果显示:G0/G1期细胞约为39%,G2/M期细胞约为32.22%,S期细胞约为28.78%,细胞增殖指数约为61%。人胚胶质细胞生长缓慢,细胞群体倍增时间约为5.86d,细胞周期结果显示G0/G1期细胞约为80.21%,S期细胞约为9.68%,G2/M期细胞约为10.11%,细胞增殖指数为19.79%。2、不同浓度MeCCNU与CTX对U251细胞和人胚胶质细胞生长曲线无明显影响,细胞群体倍增时间与对照组无明显差异。3、不同浓度MeCCNU与CTX对U251细胞和人胚胶质细胞生长有轻度抑制作用,随药物浓度的提高和作用时间的延长,细胞生长抑制率轻度上升,但细胞生长抑制率大多低于20%。4、不同浓度VM26作用于U251细胞,0.1×PPC浓度组表现为细胞增殖延缓,倍增时间延长1.11d,为4.91d;而0.1×和0.5×PPC浓度VM26对胶质细胞生长具有抑制作用,细胞倍增时间分别为9.4d、11.46d,较对照组分别延长了3.54d和5.6d。其余各浓度组细胞生长均出现负增长,尤以5×和10×PPC两组最为明显,细胞数不到初接种时的10%。5、不同浓度VM26作用于U251细胞,培养1~2d,不同浓度各组细胞生长抑制率分别为24.16%、21.31%、23.69%、28.15%、31.29%和16.5%、27.44%、31.74%、29.55%、25.58%,细胞生长受到较明显抑制,但各组间差别不明显。培养3~7d,细胞生长抑制程度随药物浓度升高和时间延长而明显增强,其中以5×和10×PPC两组表现更为明显,培养4d,抑制率两组分别达到79.71%和99.56%。药物作用4d后,细胞生长抑制作用趋于平缓,上升幅度明显降低。不同浓度VM26作用于人胚胶质细胞,培养1d,各组细胞生长抑制率分别为3.29%、7.09%、3.29%、9.32%、66.05%,除10×PPC组外,各组均表现为轻度抑制作用。随着培养时间的延长,各组细胞抑制率均不断上升。但表现有所不同,0.1×PPC组在培养的1~7d,细胞生长抑制作用均维持在较低水平,抑制率大多低于15%。0.5×和1×PPC组在培养的早期(1~4d),抑制率上升较为缓慢,4d后上升幅度加大,两组分别在培养的6d和5d,抑制率接近50%。5×和10×PPC两组细胞抑制率随时间明显上升,分别在培养的4d和3d,抑制率超过90%,分别为92.11%和95.48%。6、不同浓度VP16作用于U251细胞,0.1×PPC组U251细胞生长无明显影响,细胞群体倍增时间为3.61d;0.5×和1×PPC两组U251细胞增殖延缓,倍增时间分别为9.07d和8.06d,较对照组分别延长了4.87d和3.87d。不同浓度VP16作用于人胚胶质细胞,0.1×、0.5×和1×PPC三组胶质细胞增殖减慢,细胞倍增时间分别为7.39d、7.79d、9.02d,较对照组分别延长了1.53d、1.93d、3.16d。5×和10×PPC组作用下,U251细胞和胶质细胞生长均呈负增长。7、不同浓度VP16作用于U251细胞,培养1d,不同浓度各组细胞生长抑制率分别为19.13%、15.89%、31.67%、23.97%、29.1%,随着浓度的增加,细胞生长抑制程度逐渐加强,但各组间差别较小,最大差别仅为15.78%。培养2~7d,各组间差别随药物作用时间延长而增大,最大差别分别为36.44%、40.96%、57.57%、75.56%和81.07%,其中0.5×PPC和1×PPC两组间以及5×PPC和10×PPC两组问差别不大。不同浓度VP16作用于人胚胶质细胞,培养1d,各组细胞生长抑制率分别为1.28%、9.77%、24.51%、15.8%、19.6%,随药物浓度增加而增大,其中1×PPC、5×PPC、10×PPC三组无明显差别,随着培养时间延长,0.1×PPC组细胞抑制率在培养7d渐增加至14.73%,上升幅度较小;0.5×PPC和1×PPC组抑制率上升幅度稍快,最高在培养6d分别达35.97%和35.17%,两组间无明显差异;5×PPC和10×PPC两组则明显较其他各组增大,最高抑制率分别达68.59%和97.99%。8、不同浓度VCR对U251细胞和人胚胶质细胞均表现为促进死亡作用,各组细胞在培养2d后,细胞数目逐渐减少,各组间下降趋势基本相同,培养7d,U25 1各组细胞数目较初接种时分别减少了9.38%、9.04%、2.05%、27.56%、16.44%。培养6d,人胚胶质细胞各组细胞数目分别仅为初接种时的90.53%、75.31%、66.11%、65.21%、56.06%。9、不同浓度VCR作用于U251细胞,培养1~7d,细胞生长抑制程度均呈直线上升趋势,培养1d,各组细胞生长抑制率分别为2.78%、13.14%、12.09%、5.16%、7.53%;培养4d,各组细胞生长抑制率分别为51.87%、57.49%、55.51%、48.75%、47.74%。培养7d,各组细胞生长抑制率分别为68%、74.46%、68.73%、75.04%、71.94%。各组在不同时间点均无明显差别。不同浓度VCR作用胶质细胞,培养1d,各组细胞生长抑制率分别为7.98%、10.44%、20.27%、18.48%、20.71%,随着培养时间的延长,抑制率均逐渐上升,培养6d,各组细胞抑制率分别为49.93%、59.46%、68.32%、68.05%、73.29%,各时间点无显著差别。10、不同浓度DDP作用于U251细胞,0.1×PPC组细胞生长与对照组无明显差别,细胞倍增时间为4.43d,而其余各组细胞在培养2d后,细胞数目不断减少,细胞减少程度与药物浓度呈正相关。5×PPC和10×PPC两组下降更为明显,培养6d,两组细胞数目接近0。DDP作用于人胚胶质细胞,0.1×PPC、0.5×PPC和1×PPC三组细胞生长缓慢上升,细胞倍增时间分别为6.24d、7.38d、8.59d,较对照组分别延长了0.34d、1.52d、2.73d。而5×PPC和10×PPC组在培养7d时细胞数目为初接种时的16%和19%。11、不同浓度DDP作用于U251细胞,培养1d,不同浓度各组细胞生长抑制率分别为7.68%、9.28%、5.12%、27.36%、17.28%,5×PPC和10×PPC两组稍高;培养4d,各组抑制率分别为20.4%、71.27%、84.81%、94.14%、93.78%;培养7d,各组抑制率分别为19.79%、84.96%、95.34%、99.89%、99.94%,除0.1×PPC组外,其余各组细胞生长受到严重抑制。培养4d后,0.5×PPC~10×PPC各组间差别不显著。DDP作用于胶质细胞,培养1d,不同浓度各组细胞生长抑制率分别为1.76%、1.96%、9.61%、50.98%、58.82%,5×PPC和10×PPC两组明显高于其余三组,各组随培养时间延长对细胞生长抑制作用不断增强,但总体而言,0.1×PPC组抑制率在30%~40%,0.5×PPC和1×PPC组抑制率在50%~70%,而5×PPC和10×PPC两组高达90%~100%。12、药物作用U251细胞4d,细胞周期检测结果显示:MeCCNU和CTX作用于U251细胞后,其细胞周期各阶段均与对照组无明显差别。VCR和VM26作用下,U251细胞周期表现为G0/G1期细胞减少,G2/M期细胞增多,S期与对照组无明显差异。DDP和VP16作用下细胞周期变化表现为G0/G1期细胞减少,S期细胞增多,G2/M期细胞增多。各药物作用胶质细胞4d,细胞周期结果显示:MeCCNU和CTX作用后细胞周期与对照组无显著性差异。VM26作用于胶质细胞,其细胞周期变化表现为G0/G1期细胞增多,G2/M期细胞减少,S期细胞无明显变化。VP16作用后细胞周期呈现出S期细胞减少,G2/M期细胞增多改变。VCR和DDP作用后,胶质细胞生长周期的变化表现为G0/G1期细胞均减少,但S期和G2/M期变化有所不同,VCR表现为G2/M期细胞增多,S期细胞变化不大,而DDP则表现为S期细胞增多,G2/M期细胞与对照组相比无明显变化。13、原代培养胶质瘤细胞主要呈现圆形、星形和梭形三种细胞形态,早期以圆形细胞为主,随着培养时间的延长,细胞形态以梭形细胞占多数。14、星形细胞瘤细胞生长速度与病理分级相关,恶性程度越高,细胞增殖越快。Ⅰ~Ⅱ级星形细胞瘤细胞增殖极为缓慢,Ⅲ~Ⅳ级星形细胞瘤细胞增殖较快,细胞群体倍增时间以3~5d居多。15、Ⅲ~Ⅳ级的星形细胞瘤细胞周期结果各病例间差别显著,G0/G1期细胞百分比分布于50.33%~94.7%,S期细胞百分数分布于2.9%~14.18%,G2/M期细胞百分数分布于2.27%~35.48%,未见明显规律。16、染色体核型分析结果可见胶质瘤细胞存在染色体数目异常、结构异常,其中性染色体数目变化、7号染色体增加、17号染色体丢失较为常见。17、评价6种化疗药物对27例体外培养的胶质瘤细胞药物敏感程度:本组27例,6种药物均不敏感3例,占11.11%,1种药物敏感5例,占18.52%,2种药物敏感4例,占14.82%,3种和4种药物敏感的均为7例,分别占25.93%,6种药物均敏感1例,占3.70%。可临床推荐化疗药物治疗病例数为16例,占59.26%。18、观察胶质瘤细胞对各化疗药物敏感程度,结果显示:CTX和MeCCNU敏感程度最低,27例胶质瘤细胞中仅1例呈低度敏感,敏感率为3.70%;VCR的敏感性最高,27例中22例敏感,敏感率达81.48%,;胶质瘤细胞对VM26敏感度次之,27例中17例敏感,敏感率为62.96%,;27例胶质瘤细胞分别有15例和12例对DDP和VP16敏感,敏感率分别为55.56%和44.44%,临床推荐使用病例数DDP、VM26、VP16、VCR分别为6例(占22.22%)、10例(占37.04%)、5例(占18.52%)、10例(占37.04%),以VCR和VM26居多。19、观察不同病理等级胶质瘤细胞对于六种化疗药物敏感程度,结果可见:9例Ⅰ~Ⅱ级胶质瘤细胞对CTX和MeCCNU均耐药,分别有3例、4例、2例和7例对DDP、VM26、VP16和VCR敏感,其中中度敏感例数DDP、VM26、VP16和VCR分别为1例、1例、0例和2例,低度敏感各药分别为2例、3例、2例和5例,但无1例病人对各药呈高度敏感。8例Ⅱ~Ⅲ级胶质瘤细胞仅1例对CTX和MeCCNU呈低度敏感,其余7例均耐药,分别有6例、7例、6例和7例对DDP、VM26、VP16和VCR敏感,其中高度敏感例数DDP、VM26、VP16和VCR分别为1例、2例、2例和2例,中度敏感各药分别为2例、3例、1例和3例,低度敏感各药分别为3例、2例、3例和2例。10例Ⅲ~Ⅳ级胶质瘤细胞对CTX和MeCCNU均耐药,分别有6例、6例、5例和8例对DDP、VM26、VP16和VCR敏感,其中高度敏感例数DDP、VM26、VP16和VCR分别为1例、2例、1例和1例,中度敏感各药分别为1例、2例、1例和2例,低度敏感各药分别为4例、2例、3例和5例。结论:1、MeCCNU和CTX由于药物需要在体内转化为有效作用成分才能发挥抑制细胞生长作用,因此在体外药物敏感试验中应用这两种药物无法体现胶质瘤细胞对于药物的敏感程度。可不予选择。而VM26、VP16、VCR、DDP均具有抑制肿瘤细胞和胶质细胞生长作用,从两种细胞间作用差别程度分析,这四种药物作用浓度和作用时间窗的选择如下:2、原代培养条件下,星形细胞瘤细胞生长速度与病理分级相关,恶性程度越高,细胞增殖越快。而且均存在染色体核型异常。Ⅲ~Ⅳ级星形细胞瘤中可以分离培养得到脑胶质瘤干细胞。3、胶质瘤体外药物敏感实验用于胶质瘤化疗药物的筛选,可使近60%病例得到敏感药物。总体而言,胶质瘤细胞对化疗药物敏感程度偏低,以中度敏感居多;对1或2种药物敏感居多,其中VCR、VM26两种药物敏感程度较高。胶质瘤体外药物敏感实验对于临床化疗具有指导意义。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 中英文缩略词对照表
  • 前言
  • 总材料和方法
  • 1 主要仪器设备
  • 2 药品和试剂
  • 3 常用溶液配制方法
  • 4 总方法
  • 第一章 不同浓度化疗药物对U251细胞和胶质细胞增殖的影响
  • 1.1 引言
  • 1.2 材料和方法
  • 1.3 结果
  • 1.4 讨论
  • 1.5 小结
  • 1.6 附图
  • 第二章 人胶质瘤细胞的分离培养及其生物学特性的观察
  • 2.1 引言
  • 2.2 材料和方法
  • 2.3 结果
  • 2.4 讨论
  • 2.5 小结
  • 2.6 附图
  • 第三章 人胶质瘤化疗药物体外敏感试验的研究及其临床应用
  • 3.1 引言
  • 3.2 材料和方法
  • 3.3 结果
  • 3.4 讨论
  • 3.5 小结
  • 3.6 附图
  • 总结
  • 参考文献
  • 综述
  • 致谢
  • 攻读学位期间主要的研究成果
  • 相关论文文献

    • [1].胶质细胞在术后认知功能障碍发生发展中的研究进展[J]. 生物医学工程学杂志 2020(04)
    • [2].应激与胶质细胞功能的关系及中医药的调节作用[J]. 世界科学技术-中医药现代化 2017(09)
    • [3].胶质细胞/神经元比例在不同种属不同脑区内的非均匀变化及其对脑功能和脑进化的意义[J]. 神经损伤与功能重建 2014(04)
    • [4].中枢神经胶质细胞与认知功能[J]. 实用医学杂志 2008(23)
    • [5].背根神经节中卫星胶质细胞在疼痛疾病中的调节作用[J]. 中国组织工程研究 2019(33)
    • [6].在体卫星胶质细胞增殖促进神经损伤修复[J]. 世界最新医学信息文摘 2015(99)
    • [7].外周神经节卫星胶质细胞的研究进展[J]. 神经解剖学杂志 2012(06)
    • [8].胶质细胞参与神经病理痛的机制[J]. 生理科学进展 2012(06)
    • [9].新视角重探小鼠胶质细胞体外培养技术与炎症模型[J]. 中国药理学通报 2019(07)
    • [10].Aβ_(42)蛋白与胶质细胞吞噬相关受体相互作用的研究[J]. 中国医药生物技术 2018(01)
    • [11].人绒毛膜促性腺激素通过上调胶质细胞缺失因子-1介导人滋养细胞胎盘生长因子分泌[J]. 复旦学报(医学版) 2016(05)
    • [12].卫星胶质细胞对外周神经元作用的研究进展[J]. 中国药理学通报 2014(05)
    • [13].胶质细胞:帕金森病致病中的两面派[J]. 细胞与分子免疫学杂志 2014(04)
    • [14].胶质细胞活化在病理性疼痛发展过程中的意义:对药物研发的启示[J]. 国际药学研究杂志 2011(03)
    • [15].集落刺激因子对慢性脑缺血成年鼠胶质细胞可塑性及记忆改善的影响[J]. 中国实用医药 2010(32)
    • [16].《GLIA》走过20年[J]. 神经损伤与功能重建 2008(02)
    • [17].秀丽隐杆线虫神经胶质细胞对神经系统发育和功能的影响[J]. 浙江大学学报(医学版) 2016(03)
    • [18].炎症诱导嗅鞘胶质细胞应激功能障碍的研究进展[J]. 中外医学研究 2019(19)
    • [19].针刺对胶质细胞作用的研究进展[J]. 中国中医急症 2019(08)
    • [20].胶质细胞活化相关炎症在青光眼视神经病变中的研究进展[J]. 中国眼耳鼻喉科杂志 2020(04)
    • [21].活化卫星胶质细胞参与牙髓炎症及痛觉过敏的实验研究[J]. 口腔医学研究 2015(02)
    • [22].粉防己碱对硝酸甘油致三叉神经节卫星胶质细胞激活的影响[J]. 中国中药杂志 2011(15)
    • [23].大鼠皮层梗死后同侧丘脑胶质细胞活化和炎性介质动态变化[J]. 中国神经精神疾病杂志 2018(09)
    • [24].浙大学者发现“久居兰室而不闻其香”的奥秘[J]. 新农村 2020(11)
    • [25].外周神经胶质细胞缝隙连接的表达与功能调控[J]. 生命科学研究 2014(04)
    • [26].视神经星状胶质细胞的培养[J]. 中国当代医药 2009(10)
    • [27].胶质细胞的细胞间通讯[J]. 生命科学 2008(05)
    • [28].不同结扎材料对慢性压迫性损伤模型胶质细胞活化的影响[J]. 南方医科大学学报 2020(08)
    • [29].星状胶质细胞对下丘脑神经内分泌神经元活动调节的机制[J]. 生理科学进展 2014(03)
    • [30].卫星胶质细胞参与神经病理性痛的研究进展[J]. 中国疼痛医学杂志 2013(06)

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