聚乳酸乙醇酸阿霉素緩釋棒對荷腦膠質(zhì)瘤大鼠生存期及腦組織病理形態(tài)的影響

宮崧峰，蘇 娟，顏 杰，陳群芳，王曉彬，李新鋼

(1深圳市第二人民醫(yī)院，廣東深圳518035;2山東大學齊魯醫(yī)院)

腦膠質(zhì)瘤約占顱內(nèi)腫瘤的45%，具有浸潤性生長、手術(shù)難以完全切除、復發(fā)率高等特點，目前治療方法以手術(shù)切除為主，可輔以化療、放療及免疫治療等手段。近年來，替莫唑胺等化療藥物的應用使腦膠質(zhì)瘤患者的預后明顯改善，且可生物降解高分子材料的出現(xiàn)使間質(zhì)內(nèi)化療得到開展［1］。聚乳酸乙醇酸是一種可降解的高分子聚合物，我們的前期研究［2］表明其對藥物具有緩釋作用，且有較好的生物相容性。2010年10月，我們觀察了不同劑量聚乳酸乙醇酸阿霉素緩釋棒對荷腦膠質(zhì)瘤大鼠生存期及腦組織病理形態(tài)的影響，旨在為臨床腦膠質(zhì)瘤治療提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料 腦膠質(zhì)瘤C6細胞(購自山東省醫(yī)學科學院)，凍存于液氮罐中，復蘇后在25 cm2培養(yǎng)瓶(美國Corning公司生產(chǎn)，型號為3055)中培養(yǎng)，至對數(shù)生長期后用于實驗;雄性Wister大鼠(購自山東大學實驗動物中心)36只，體質(zhì)量180～220 g;RPMI1640培養(yǎng)液(美國Invitrogen公司)，小牛血清(杭州四季青生物工程材料有限公司);聚乳酸乙醇酸阿霉素緩釋棒(山東省醫(yī)療器械研究所提供)，長度4 mm、直徑2 mm。

1.2 荷腦膠質(zhì)瘤大鼠模型建立及聚乳酸乙醇酸阿霉素干預 將36只Wister大鼠隨機分為模型組、假手術(shù)組及實驗1～4組各6只，各組均按照我們前期研究［2］接種腦膠質(zhì)瘤C6細胞。接種C6細胞后第14天，實驗1～4組分別開顱置入5%、10%、20%、40%的聚乳酸乙醇酸阿霉素緩釋棒(阿霉素含量分別為 0.5、1.0、2.0、4.0 mg):在手術(shù)顯微鏡下去掉骨臘，擴大原骨窗至直徑為4 mm，用顯微器械剪小心剪開硬膜、腦實質(zhì)，緩慢塞入藥棒直至沒頂，妥善止血后關顱;假手術(shù)組則開顱置入不含阿霉素的聚乳酸乙醇酸空藥棒。

1.3 大鼠中位生存期及腦組織病理形態(tài)觀察 ①大鼠中位生存期:記錄大鼠死亡日期(以自然死亡或瀕死前處死為標準)，計算其生存期(接種C6細胞日至死亡日)。②腦組織病理形態(tài):大鼠死亡后立即進行尸解，全面檢查有無肝臟、肺和腹腔等其他臟器轉(zhuǎn)移灶;取腦標本用4%甲醛溶液固定，橫斷面取材后常規(guī)制成切片，行HE染色，觀察腦組織病理形態(tài)變化。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS11.5統(tǒng)計軟件包進行數(shù)據(jù)處理。組間生存期用兩樣本比較的秩和檢驗(Wilcoxon Mann-Whitney test)。P≤0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 大鼠中位生存期 大鼠中位生存期在模型組為 27.75 d、假手術(shù)組為 28.73 d，實驗1～4 組分別為55.75、73.62、76.62、54.50 d。秩和檢驗顯示，實驗1～4組生存期均長于模型組和假手術(shù)組(P均＜0.05)，實驗1～4組間及后兩組間中位生存期比較均無顯著差異(P均﹥0.05)。

2.2 腦組織病理形態(tài) ①大體檢查:各組尸解均發(fā)現(xiàn)左側(cè)額葉區(qū)有腫瘤形成，新鮮標本的腫瘤組織顏色較周圍正常腦組織深，呈典型的膠質(zhì)瘤爛魚肉樣表現(xiàn)，分界較清、可見出血壞死;腫瘤周圍腦組織水腫、受壓，中線結(jié)構(gòu)向?qū)?cè)移位。②HE染色:對照組和假手術(shù)組藥棒周圍腫瘤細胞生長旺盛、異型性明顯，腫瘤中心出現(xiàn)柵欄樣改變(圖1、2)，實驗1～4組藥棒周圍腫瘤細胞稀疏、生長明顯受抑(圖3、4)。

圖1 假手術(shù)組藥棒周圍腫瘤細胞生長旺盛(40×)

圖2 假手術(shù)組藥棒周圍腫瘤細胞異型性明顯(40×)

圖3 實驗1組藥棒周圍腫瘤細胞明顯稀疏(40×)

圖4 實驗2組藥棒周圍罕見腫瘤細胞(40×)

3 討論

阿霉素是蒽環(huán)類廣譜抗腫瘤藥物，對機體可產(chǎn)生廣泛的生物化學效應，具有強烈的細胞毒性作用;其鹽酸鹽為桔紅色針狀結(jié)晶，易溶于水，水溶液穩(wěn)定，在堿性溶液中迅速分解。阿霉素為細胞周期非特異性藥物，對S期細胞作用最強，對M、G1和G2期細胞也有作用;屬于拓撲異構(gòu)酶Ⅱ抑制劑，可與腫瘤細胞DNA交叉、聯(lián)結(jié)抑制DNA復制，并阻斷RNA聚合酶的作用、抑制RNA合成;其細胞毒及自由基形成作用可能與破壞腫瘤細胞膜有關，是應用最廣泛的細胞毒性抗癌藥物之一［3］。但嚴重的毒副作用影響了阿霉素在臨床中的應用。

可生物降解高分子材料的出現(xiàn)為腦膠質(zhì)瘤的間質(zhì)內(nèi)化療提供了新思路。有學者［4］發(fā)現(xiàn)，接種人類腦腫瘤細胞后大鼠的生存期和顱內(nèi)腫瘤生長情況有明確的統(tǒng)計學聯(lián)系，可以利用生存期作為評估顱內(nèi)腫瘤生長大小的指標;在臨床上評價新型抗腫瘤藥物的療效也主要是根據(jù)患者的生存期和生存質(zhì)量［5］。因此，本實驗采用腦膠質(zhì)瘤C6細胞接種制備荷腦膠質(zhì)瘤大鼠模型，選用高分子聚合物聚乳酸乙醇酸作為緩釋基質(zhì)將阿霉素制成緩釋藥棒行腦間質(zhì)內(nèi)化療，同時以大鼠生存期作為判定療效的主要指標。結(jié)果顯示，實驗1～4組生存期均長于模型組和假手術(shù)組，實驗1～4組間及后兩組間生存期比較均無顯著差異，但實驗2、3組生存期長于實驗1、4組;腦組織病理學檢查顯示對照組和假手術(shù)組藥棒周圍腫瘤細胞生長旺盛、異型性明顯，腫瘤中心出現(xiàn)柵欄樣改變，實驗1～4組藥棒周圍腫瘤細胞稀疏、生長明顯受抑。提示5%、10%、20%、40%的聚乳酸乙醇酸阿霉素緩釋棒均可通過抑制腫瘤細胞增殖延長大鼠生存期;緩釋棒所致局部腦組織水腫等毒副作用及腫瘤生長快速等因素可能干擾高濃度聚乳酸乙醇酸阿霉素的抑瘤效果，緩釋系統(tǒng)周圍腫瘤細胞可能產(chǎn)生耐藥性;聚乳酸乙醇酸空藥棒對大鼠腦膠質(zhì)瘤無治療作用。由于大鼠與人類大腦結(jié)構(gòu)的巨大差異性，目前尚無動物模型能很完善的模仿人類膠質(zhì)瘤的各項特點［6］。故本研究僅初步確定了大鼠腦膠質(zhì)瘤的聚乳酸乙醇酸阿霉素治療劑量，該藥物在臨床上的應用尚需進行大量深入的研究［7］。例如利用量化的放射自體顯影術(shù)動態(tài)監(jiān)測顱內(nèi)藥物的釋放及殺廇效果、繼續(xù)探討更高等動物膠質(zhì)瘤的治療劑量和藥物制劑形態(tài)、詳細評估藥物的局部毒性作用等。

總之，聚乳酸乙醇酸阿霉素緩釋棒可延長荷腦膠質(zhì)瘤大鼠生存期，尤以10%、20%兩種載藥劑量效果為佳。

［1］潘永，要潔，馮威健，等.替莫唑胺應用于腦惡性膠質(zhì)瘤的研究現(xiàn)狀［J］.山東醫(yī)藥，2012，52(12):96-100.

［2］李新鋼，郝曉光，郭媛.可生物降解的聚乳酸阿霉素對膠質(zhì)瘤緩釋化療系統(tǒng)的有研制及實驗研究［J］.中華神經(jīng)外科雜志，1999，15(6):361-364.

［3］Omelyanenko V，Kopecková P，Gentry C，et al.Targetable HPMA copolymer-adriamycin conjugates.Recognition，internalization，and subcellular fate［J］.J Control Release，1998，53(1-3):25-37.

［4］DiMeco F，Li KW，Tyler BM，et al.Local delivery of mitoxantrone for the treatment of malignant brain tumors in rats［J］.J Neurosurg，2002，97(5):1173-1178.

［5］王金環(huán)，魯格，徐新安，等.卡氮芥—聚乳酸緩釋劑對鼠膠質(zhì)瘤的抑制作用［J］.中華醫(yī)學雜志，2002，82(21):1502-1503.

［6］王凡，牛占峰，曹栓柱，等.膠質(zhì)瘤大鼠模型的建立［J］.山東醫(yī)藥，2010，50(30):27-28.

［7］鄧航，莫萬彬，周曉坤，等.膠質(zhì)瘤手術(shù)患者阿霉素局部化療的并發(fā)癥分析［J］.山東醫(yī)藥，2010，50(30):1.