褪黑素对乳腺癌放射治疗的影响及机制研究

发布时间：2020-04-10 11:08

【摘要】：目的:乳腺癌是全球常见的恶性肿瘤之一,在我国已成为女性癌症死亡率的首位。目前临床上针对乳腺癌的治疗有手术切除、放射治疗(即辐照)、化学药物治疗以及内分泌治疗。其中,放射治疗由于能损伤肿瘤细胞的DNA成分,因而成为非常重要的治疗手段之一。但是放射治疗也会产生一些不利于治疗的副作用。它在直接损伤DNA的同时也会产生活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)和活性氮自由基(reactive nitrogen species,RNS),稳定HIF-1a,起到促进内皮细胞增殖的作用。此外,辐照还可以激活p-AKT,p-ERK和p-VEGFR2的表达,促进内皮细胞的生存,迁移及侵袭,最终促进肿瘤组织的血管新生。肿瘤组织血管新生是其治疗的一大难题,因为新生的血管可以为肿瘤组织的生长和代谢提供必需的营养物质从而促进癌症的发生发展。在血管新生的过程中会释放一系列的血管生成因子,在这当中起到十分重要作用的就是内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)。VEGF 家族包括 VEGF-A,VEGF-B,VEGF-C,VEGF-D 和胎盘生长因子(placenta growth factor,PIGF)。这些因子通过与细胞上相应的受体结合产生多种效应,它可以促进内皮细胞的增殖、促进内皮细胞的迁移以及侵袭能力,最终形成新的血管。在这些亚型中表达最广泛而又在肿瘤血管新生中起到最重要作用的就是VEGF-A,与它相结合的受体是VEGFR-2。褪黑素是由松果体产生的一种胺类激素,它具有天然的抗癌作用。褪黑素通过多方面机制产生抗癌效应,包括褪黑素加速肿瘤细胞的凋亡、抑制肿瘤细胞的增殖、抑制肿瘤组织血管新生以及免疫刺激等。基于褪黑素可以抑制血管新生的特点,我们来探究它是否可以抑制放射治疗所诱导的血管新生以及其中涉及的机制。方法:(1)用ELISA,qPCR,Western Blot实验研究褪黑素及辐照对乳腺癌细胞VEGF的表达及分泌情况的影响。(2)收集不同组乳腺癌细胞的条件培养基(conditioned medium,CM),应用 MTT、细胞划痕、transwell 及 tube formation实验研究CM对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)增殖能力、迁移能力、侵袭能力以及成管能力的影响,Western Blot实验探究其中可能涉及的机制。(3)选取合适的ba]b/c雌性裸鼠,原位接种T47D细胞建立裸鼠成瘤模型,定期称量体重,测量肿瘤组织大小,观察褪黑素及辐照对肿瘤生长的影响。(4)动物实验结束后,处死裸鼠并立即取出裸鼠肿瘤组织,应用ELISA实验测定组织中VEGF的含量,HE染色观察肿瘤组织形态,应用免疫组织化学(Immunohistochemical,IHC)技术观察 PCNA,VEGF 和 CD31 在组织中表达。结果:(1)通过ELISA,qPCR,Western Blot实验可知,辐照能促进乳腺癌细胞VEGF的分泌和表达,褪黑素能对辐照的这一作用产生抑制效果。(2)MTT、细胞划痕、transwell及tube formation实验证实辐照组CM促进HUVECs的增殖、迁移、侵袭及成管能力,褪黑素能抑制上述效应。通过Western Blot实验发现,褪黑素作用机制是通过调节血管新生信号通路p-ERK,p-FAK,p-Src以及p-VEGFR-2表达。(3)裸鼠成瘤实验表明,辐照及褪黑素都能抑制肿瘤生长,辐照的抑制作用更强。(4)HE染色下,肿瘤细胞的形态没有显著变化,但是IHC实验发现辐照组肿瘤组织PCNA,VEGF表达明显增强,由于肿瘤组织较小,CD31表达变化并不明显。给予褪黑素处理后,辐照组裸鼠的肿瘤组织PCNA和VEGF的表达受到明显抑制。结论:本课题证明辐照虽然能产生抑制肿瘤生长的效应,但同时也促进了肿瘤细胞表达和分泌VEGF,促进内皮细胞的增殖、迁移、侵袭及成管能力,激活血管新生信号通路,这些因素致使肿瘤组织血管新生,而这恰恰不利于肿瘤的治疗。已有研究证明褪黑素能抑制乳腺癌,本课题证实了褪黑素还能抑制辐照所诱导的血管新生效应,因此褪黑素与放射治疗联合应用,不仅有助于更好的治疗乳腺癌还能减少放射治疗带来的副作用。
【学位授予单位】：大连医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R737.9;R730.55

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