论文摘要：超声激活血卟啉对腹水型S180肿瘤细胞骨架影响的研究

摘要  癌症研究已经有几百年的历史了，但至今仍是威胁人类健康的主要恶性疾病之一。目前，治疗癌症的方法有很多种，传统的治疗方法包括手术疗法、放疗和化疗等，但放疗和化疗对人体伤害很大，而手术治疗往往又会导致肿瘤细胞随血液循环发生转移。1978年，美国学者Doughtery等首先提出光动力学疗法，并已经应用于临床诊断治疗肿瘤。但由于光的穿透能力差，该方法主要应用于人体表面浅层肿瘤的治疗，对深部和中晚期肿瘤的治疗具有一定的困难。声动力学疗法（Sonodynamic therapy,SDT）是Umemura S等人于1989年在光动力学疗法（Phototdynamic Therapy,PDT）的基础上提出的抗癌新思路和新方法，它是利用超声激活富集且能长时间潴留于肿瘤细胞内的声敏剂产生抗肿瘤因子从而杀伤肿瘤细胞。由于声敏剂可以特异地聚集于肿瘤细胞，以及聚焦超声照射对周围健康组织基本没有损伤，因此SDT疗法具有良好的应用前景，在肿瘤治疗中受到了人们的广泛重视。近年来国内外学者就SDT疗法进行了广泛而深入的研究，主要集中在其抗肿瘤机制的探讨，并提出了空化效应、单线态氧理论、羟自由基理论以及烷氧自由基理论等，但目前尚无定论。前期实验研究表明，声动力疗法对肿瘤细胞具有杀伤和诱导细胞凋亡两种模式，但对于SDT疗法抑制肿瘤生长和诱导肿瘤细胞凋亡的生物学途径和机制方面研究较少。研究表明超声激活血卟啉处理后，肿瘤细胞相关骨架蛋白表达受到抑制，并且可能在细胞凋亡或坏死中起重要作用。
    本论文依托国家自然科学基金项目“超声激活血卟啉诱导肿瘤细胞凋亡的分子机制的研究”的支持，采用频率为1.34 MHz，3 W/cm2的处理条件研究了超声激活血卟啉对腹水型S180肿瘤细胞骨架蛋白的影响，所得实验结果如下：
1. 超声激活血卟啉对细胞质骨架的影响：实验采用免疫细胞化学技术研究超声激活血卟啉作用于S180肿瘤细胞后，不同时间段取材细胞质骨架蛋白 Actin、Tubulin、Vimentin (波形蛋白，中间纤维的一种)的动态表达变化。研究结果表明：单独血卟啉对三种细胞质骨架蛋白的表达无明显抑制作用；单独超声对三种细胞质骨架蛋白表现出一定程度的抑制作用；而超声结合血卟啉组联合作用对Actin、Tubulin、Vimentin的抑制作用明显高于单纯超声处理组，并且其抑制效应呈时间依赖性变化，说明超声激活血卟啉显著增强了单纯超声的细胞毒作用，抑制细胞质骨架蛋白的表达，影响细胞的分裂与增殖，降低细胞的生存能力，导致细胞坏死或凋亡。
2. 超声激活血卟啉对细胞核骨架的影响：声动力学处理后，采用免疫细胞化学的方法检测S180肿瘤细胞在不同时间取材LaminA和LaminB的表达变化情况。实验结果表明：单独血卟啉组对LaminA和LaminB无明显的表达抑制作用；单纯超声作用于S180肿瘤细胞后，LaminA、LaminB表达量减少，并随取材时间的延长，其蛋白表达量持续减少，超声处理后3小时，肿瘤细胞内LaminA和LaminB的表达量均急剧下降，并且通过比较发现，LaminA比LaminB对超声的敏感性更强；而同等实验条件下，超声结合血卟啉的协同效应对LaminA和LaminB的表达抑制作用明显高于单纯超声组，由于LaminA和LaminB表达量减少，导致细胞核核膜破损，细胞核物质流失，最终引发细胞凋亡或死亡。
本论文在前期实验的基础上，初步研究声动力学疗法对S180肿瘤细胞的细胞骨架的影响，探讨其杀伤或诱导细胞凋亡的细胞生物学机制，为声动力学疗法治疗肿瘤积累相关资料。