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基本信息
- 項目名稱：
- 抗癌藥物羥基喜樹堿對神經(jīng)細(xì)胞毒副作用的研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本研究緊扣現(xiàn)在國內(nèi)外腫瘤治療領(lǐng)域中的研究熱點——尋找新的腫瘤治療藥物和藥物的減毒增效作用，首次深入地探討了天然抗癌藥物羥基喜樹堿對神經(jīng)細(xì)胞的毒副作用、作用機(jī)制，并計劃從相關(guān)基因的表達(dá)水平研究天然抗癌藥物的減毒增效作用。本研究結(jié)果將為羥基喜樹堿的減毒增效應(yīng)用于臨床腫瘤治療提供理論依據(jù)和實驗資料，對于臨床上選擇性的殺傷腫瘤細(xì)胞、降低正常組織的損傷、提高腫瘤患者的生存質(zhì)量等，均具有十分重要的意義。
- 詳細(xì)介紹：
- 本研究緊扣現(xiàn)在國內(nèi)外腫瘤治療領(lǐng)域中的研究熱點——尋找新的腫瘤治療藥物和藥物的減毒增效作用，通過采用CCK-8法測定細(xì)胞活力、熒光顯微鏡技術(shù)、流式細(xì)胞術(shù)及其它分子生物學(xué)技術(shù)，并計劃應(yīng)用基因芯片技術(shù)、Western-blot技術(shù)等分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)實驗手段，首次深入地探討了天然抗癌藥物羥基喜樹堿（Hydroxycamptothecin，HCPT）對神經(jīng)細(xì)胞的毒副作用、作用機(jī)制，并計劃從相關(guān)基因的表達(dá)水平研究天然抗癌藥物的減毒增效作用。 研究結(jié)果表明，天然抗癌藥物羥基喜樹堿在腫瘤治療中的對人的神經(jīng)細(xì)胞有毒副作用，并且該毒副作用與誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡有關(guān)，并計劃從相關(guān)基因的表達(dá)水平研究天然抗癌藥物的減毒增效作用。本研究結(jié)果將為羥基喜樹堿的減毒增效應(yīng)用于臨床腫瘤治療提供理論依據(jù)和實驗資料，對于臨床上選擇性的殺傷腫瘤細(xì)胞、降低正常組織的損傷、提高腫瘤患者的生存質(zhì)量等，均具有十分重要的意義。 本研究主要結(jié)論有： 1、首次證實了天然抗癌藥物羥基喜樹堿在腫瘤治療中的對人的神經(jīng)細(xì)胞有毒副作用，并且該毒副作用與誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡有關(guān)，通過分子生物學(xué)技術(shù)可見明顯的DNA片段化，熒光顯微鏡下通過AO/EB染色可將典型凋亡細(xì)胞，流式細(xì)胞技術(shù)檢測可見凋亡的二倍體亞峰。 2、首次證實了天然抗癌藥物羥基喜樹堿對神經(jīng)細(xì)胞的毒副作用與細(xì)胞周期有關(guān)，通過流式細(xì)胞技術(shù)可見明顯的細(xì)胞周期阻滯。本研究的結(jié)果提示HCPT的毒副作用可能與將 PC12 細(xì)胞阻滯于 G2／ M期有關(guān)。 3、首次計劃應(yīng)用基因芯片技術(shù)從基因水平證實羥基喜樹堿的毒副作用的相關(guān)基因的表達(dá)變化，應(yīng)用Western-blot技術(shù)從蛋白表達(dá)水平研究相關(guān)蛋白的表達(dá)水平。充分發(fā)揮羥基喜樹堿的抗癌活性，為腫瘤的治療選擇性的殺傷腫瘤細(xì)胞、降低正常組織的損傷作用。 研究結(jié)論：神經(jīng)元凋亡是神經(jīng)退行性疾病的主要病理特征，神經(jīng)細(xì)胞的凋亡是十分可怕，羥基喜樹堿在腫瘤治療中的對人的神經(jīng)細(xì)胞有毒副作用與細(xì)胞凋亡有關(guān)。了解了誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的機(jī)制，在臨床上有選擇的使用該藥物可以選擇性的殺傷腫瘤細(xì)胞、降低正常組織的損傷、提高腫瘤患者的生存質(zhì)量等，均具有十分重要的意義。這一研究結(jié)論不僅對于羥基喜樹堿作為化療藥物的減毒增效增敏具有十分重要的意義，而且，更重要的是，對于選擇性的應(yīng)用天然抗癌藥物對神經(jīng)系統(tǒng)的毒副作用提供理論依據(jù)和實驗資料。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：研究天然抗癌藥物羥基喜樹堿對神經(jīng)細(xì)胞的毒副作用、作用機(jī)制及相關(guān)基因的表達(dá)水平，為臨床化療藥物的減毒增效提供實驗基礎(chǔ)和理論依據(jù)。 思路：CCK-8法測定細(xì)胞活力，AO／EB染色在熒光下觀察細(xì)胞；電泳驗證特征性DNA條帶;流式技術(shù)檢測其對PC12細(xì)胞周期和凋亡的影響，探討羥基喜樹堿對該細(xì)胞的作用靶點。計劃利用RT-PCR、基因芯片技術(shù)及Western-blot技術(shù)檢測相關(guān)基因和蛋白表達(dá)變化。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本研究首次證實天然抗癌藥物羥基喜樹堿在腫瘤治療中的對人的神經(jīng)細(xì)胞有毒副作用及其產(chǎn)生機(jī)制。項目使用較先進(jìn)的細(xì)胞檢測技術(shù)和分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)研究（細(xì)胞技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)、熒光技術(shù)、流式技術(shù)、計劃采用RT-PCR、芯片技術(shù)及Western-blot技術(shù)）。羥基喜樹堿為我國特有的植物中提取得到，對于臨床上選擇性的殺傷腫瘤細(xì)胞、降低正常組織的損傷、提高腫瘤患者的生存質(zhì)量等，均具有十分重要的意義。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 價值：化療是治療腫瘤的基本手段之一，但其對正常組織也產(chǎn)生損傷，因此，抗癌藥物的減毒增效一直是腫瘤治療研究中的熱點。 意義：本論文是在學(xué)習(xí)胡總書記對青年學(xué)生“三點希望”基礎(chǔ)上完成的，面臨腫瘤治療的減毒增效這一實際問題,本研究將為羥基喜樹堿的減毒增效應(yīng)用于臨床腫瘤治療提供理論依據(jù)和實驗資料，選擇性的殺傷腫瘤細(xì)胞、降低正常組織的損傷、提高腫瘤患者的生存質(zhì)量等。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 摘要 目的 研究抗癌藥物羥基喜樹堿對神經(jīng)細(xì)胞的毒副作用及產(chǎn)生機(jī)制，探討抗癌藥物對神經(jīng)系統(tǒng)的副作用。方法 用CCK-8試劑盒( cell counting kit - 8)法測定不同濃度的HCPT對PC12細(xì)胞的生長抑制作用, 吖啶橙／溴化乙錠(AO／EB)染色在熒光顯微鏡下觀察細(xì)胞生長情況；瓊脂糖凝膠電泳驗證細(xì)胞調(diào)亡特征性DNA條帶；用流式細(xì)胞儀測定一定濃度下不同作用時間抗癌藥物羥基喜樹堿對細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期的影響。結(jié)果 CCK-8結(jié)果表明不同濃度的HCPT對PC12細(xì)胞的生長抑制作用不同; 瓊脂糖凝膠電泳可見調(diào)亡細(xì)胞DNA的梯狀條帶；熒光顯微鏡下觀察到經(jīng)AO／EB染色的典型凋亡細(xì)胞；在相同濃度下,隨時間的延長細(xì)胞的凋亡率也逐漸增加,1μmol/l的HCPT作用于PC12細(xì)胞0、12、24、48h的凋亡率為0.22%、3.02%、7.92% 、32.03%。結(jié)論 抗癌藥物羥基喜樹堿對神經(jīng)細(xì)胞有毒副作用，抗癌藥物對神經(jīng)系統(tǒng)的副作用與誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞凋亡有關(guān), 其細(xì)胞凋亡與細(xì)胞周期分布有關(guān)。 關(guān)鍵詞 羥基喜樹堿（HCPT）；神經(jīng)細(xì)胞；細(xì)胞凋亡；細(xì)胞周期；毒副作用
獲獎情況
- 1、在2010年12月成都醫(yī)學(xué)院生物技術(shù)實驗室舉行的“成都醫(yī)學(xué)院開放性、創(chuàng)新性實驗總結(jié)會”中獲得優(yōu)秀獎 2、在2011年3月成都醫(yī)學(xué)院舉行的“成都醫(yī)學(xué)院創(chuàng)新性實驗匯報大會”上做創(chuàng)新性論文成果匯報 3、在2011年3月成都醫(yī)學(xué)院舉行的“成都醫(yī)學(xué)院創(chuàng)新性實驗大賽”中獲得論文一等獎 4、在2011年4月該文獻(xiàn)“抗癌藥物羥基喜樹堿對神經(jīng)細(xì)胞毒副作用的研究”已投《成都醫(yī)學(xué)院學(xué)報》（已投稿）
鑒定結(jié)果
- 熒光和流式表明該毒副作用與細(xì)胞凋亡有關(guān)，通過Scienfinder、pubmed、西文生物醫(yī)學(xué)期刊文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫、維普等權(quán)威數(shù)據(jù)庫的檢索，抗癌藥物羥基喜樹堿對神經(jīng)細(xì)胞毒副作用的研究未見公開文獻(xiàn)報告。
參考文獻(xiàn)
- [1] Yao Y,Zhao H,Sun Y,et a1.Combined chemotherapy of hydroxycampothecin with oxaliplatin as an adjuvant treatment for human colorectal cancer.Tohoku J Exp Med,2008,215:267—278. [2]Yu ZJ,Yu JW,Cai W,et a1.Evaluation of HCPT d14-double passaged intervening chemotherapy protocol for hepatocellular carcinoma.World J Gastroenterol,2005,ll:5221-5225. [3] Wu, Y., Zeng, F.Q., Wang, Y.B., Wang, L. Hydroxycamptothecin promotes the apoptosis of prostate cancer cell line PC-3. National Journal of Andrology 2007,13 (10), 890–894. [4] Franke, J.C., Pl?tz, M., Prokop, A., Geilen, C.C., Schmalz, H.G, Eberle, J. New caspase-independent but ROS-dependent apoptosis pathways are targeted in melanoma cells by an iron-containing cytosine analogue. Biochemical Pharmacology.2010,79, 575–586. [5] Kimura Y,Kimura H.Hydrogen sulfide protects neurons from oxidative stress[J].FASEB J,2004.18(10):1165—1167.
同類課題研究水平概述
- 1、目前研究腫瘤的治療主要包括放療和化療，放療和化療的減毒增效的研究很熱。目前研究較多的放療減毒增效的主要有：（1）巰基抑制物；（2）生物還原活性物；（3）親電子化合物；（4）抑制細(xì)胞周期阻滯劑；（5）修復(fù)抑制劑；（6）氧利用抑制劑。其中也有一些輻射增敏劑已試驗性地用于臨床，但效果并不理想，且由于其對正常組織器官的毒副作用很大，從而限制了其在臨床上的應(yīng)用。目前研究較多的化療減毒增效的主要有還是在尋找天然的抗癌藥物，從新藥物的應(yīng)用方面，及現(xiàn)有藥物的抗癌機(jī)制的研究方面的研究較多。另外，當(dāng)今應(yīng)用金屬化合物治療腫瘤也較熱，但其毒副作用也同樣受到重視。 2、羥基喜樹堿 （Hydroxycamptothecine ,HCPT）作為天然抗癌藥物是我國特有的珙桐科植物喜樹camptotheca acuminata Decne的果實、葉中提取而得到，已應(yīng)用于臨床用于胃癌、肝癌、頭頸部癌及白血病治療。國內(nèi)外研究表明，羥基喜樹堿具有光譜的抗腫瘤作用，大量研究表明, 喜樹堿能夠誘導(dǎo)乳腺癌、膀胱癌、前列腺癌、胃癌等多種腫瘤細(xì)胞的凋亡而應(yīng)用腫瘤的治療。然而，尚未見有關(guān)抗癌藥物羥基喜樹堿對神經(jīng)細(xì)胞毒副作用的研究。 3、近年來，國內(nèi)外研究表明天然抗癌藥物的范圍較廣，F(xiàn)ranke, J.C.的研究中提到導(dǎo)致黑素瘤高死亡率的原因是凋亡相關(guān)信號的缺失和對化療的耐受，可見新的化療藥物的發(fā)現(xiàn)特別重要。然而，尚未見有關(guān)抗癌藥物羥基喜樹堿對神經(jīng)細(xì)胞毒副作用的研究的報道，從基因水平上闡明抗癌藥物的抗癌作用和毒副作用機(jī)制是解決腫瘤治療的關(guān)鍵問題。 4、1906年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎授予了Golgi 和Santiaogo Ramony Cajal于表彰他們在神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究方面的工作，1925年E.B.Wilson就意識到細(xì)胞生物學(xué)研究的重要性并說：“解決生物學(xué)問題的關(guān)鍵最終將在細(xì)胞中尋找到”。這么多年的發(fā)展細(xì)胞生物學(xué)一直是科學(xué)研究的熱點。 5、凋亡是最近幾年來科學(xué)研究的熱點，也是腫瘤治療中應(yīng)用的關(guān)鍵，是細(xì)胞的程序性死亡。抗癌藥物在誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡的同時對正常細(xì)胞同樣有毒副作用這一點是研究者的共同認(rèn)識，但是其毒副作用的機(jī)制怎樣而未見報道，從機(jī)制的不同方面去解決抗癌藥物的毒副作用增加抗癌藥物的應(yīng)用是一個關(guān)鍵問題。
