MPPa-PDT联合HSV1-TK/GCV基因疗法治疗前列腺癌

Prostate carcinoma is the common malignant tumor, the incidence increases with age. Photodynamic therapy is a new technique applied in tumors, which involves the administration of a tumor localizing photosensitizer and it is followed by the activation of a specific wavelength. I found that MPPa, a derivative of chlorophyll, is a novel potent photosensitizer. Our previous work in vitro and in vivo indicated that MPPa is a comparatively ideal photosensitizer on prostate carcinoma PC-3M and it is worth further investigation. Ganciclovir (GCV) is a guanosine analog used as a prodrug to obtain a suicide effect in cells transfected with HSV1-TK which can be activated by Grp78 promoter. HSV1-TK phosphorylates GCV to GCV-monophosphate which is further converted to GCV-diphosphate and GCV-triphosphate. GCV-triphosphate causes apoptosis. We are trying to find out whether it is a good way to improve the treatment effect by combination of MPPa-PDT and HSV1-TK/GCV therapy in vitro and in vivo.

前列腺癌是常见的恶性肿瘤,目前已将前列腺癌加入到适合接受光动力治疗的肿瘤类型中。PDT是将药物与光结合起来治疗肿瘤的一种新方法，MPPa是叶绿素的衍生物。其易于在前列腺癌PC-3M中富集并可以通过光动力作用杀伤癌细胞，对正常细胞基本无杀伤作用；它的细胞毒作用,表现为在低剂量时即可通过线粒体途径诱导细胞凋亡；此外我们还研究了缺氧的影响，以上研究发表于BBRC和LPL等期刊。本项目在申请人前期研究工作（疗效、机制、影响因素）基础上将MPPa-PDT与HSV1-TK/GCV治疗联合以提高治疗效果，完善整个MPPa-PDT的研究。方法是在细胞水平和荷瘤裸鼠水平转染HSV1-TK入PC-3M，随后加入GCV，该治疗同时联合MPPa-PDT。在细胞水平,镜下观察细胞形态改变,并通过MTT实验和流式细胞仪来明确该联合治疗对癌细胞的杀伤力；在动物水平，比较治疗组和对照组肿瘤的质量体积，并行光镜和电镜检测。

本项研究是将光动力治疗与基因治疗联合应用以提高疗效，即构建表达载体将grp78启动子调控的自杀基因HSV1-TK转染至PC-3M细胞，并联合使用前体药物更昔洛韦(GCV，被HSV1-TK激活后可抑制DNA合成)，在细胞水平和动物水平联合应用MPPa-PDT，观察治疗效果。具体实验内容为：构建了HSV1-TK表达载体并取部分重组质粒测序鉴定，重组成功。将重组质粒通过脂质体法转染前列腺癌细胞株PC-3M。进行Western Blot检测，鉴定HSV1-TK基因已成功转染并产生表达。通过CCK-8实验，联合治疗组细胞存活率约为10%，低于单纯MPPa光动力治疗组（23%）和单纯HSV1-TK/GCV治疗组（35%）（t检验，P< 0.05）。流式细胞仪检测细胞凋亡率，联合治疗组同样明显高于单纯MPPa光动力治疗组和单纯HSV1-TK/GCV治疗组。以上结果已总结归纳，发表SCI三篇，均标明受国家自然基金资助（81401495，第一标注）。除了细胞水平实验，动物水平实验也取得良好治疗效果，将PC-3M细胞接种于裸鼠腋下，成瘤后取出瘤体，切成3 mm×3 mm×3 mm大小的瘤块，并称质量，取质量近似的瘤块缝扎于裸鼠的脾区网膜，作半包埋，关闭腹腔后随机分为治疗组和对照组，各治疗组行相应治疗。为确保转染成功，取瘤组织制备匀浆提取蛋白行Western Blot检测。记录并比较治疗组和对照组肿瘤的质量体积，取肿瘤组织光镜和电镜观察，体外实验结果同样表明两种治疗方法结合应用能有效地提高疗效。

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