胶质瘤,尤其胶质母细胞瘤(GBM),是最具侵犯性的恶性脑肿瘤。自2005年以来,替莫唑胺同步放化疗联合替莫唑胺辅助治疗(Stupp方案)一直是GBM一线治疗的标准方案。但是,由于原发或继发耐药的存在,可能导致部分患者中替莫唑胺的疗效不佳。为了克服替莫唑胺耐药,许多新的治疗策略正在探索中。MGMT可以修复替莫唑胺诱导的DNA损伤,导致替莫唑胺耐药,因此,MGMT抑制剂与替莫唑胺联用可能降低化疗耐药,提高疗效。近期,由中山大学肿瘤防治中心陈忠平教授等开展的一项研究发表在《Cancer Chemotherapy and Pharmacology》上,该研究评估了左乙拉西坦和IFN-α联用增强替莫唑胺治疗胶质瘤的效果。在此,我们与大家分享该研究,希望能为大家带来一些启示。点击下载原文>>
专家简介
研究目的
此前的研究提示,干扰素-α(IFN-α)和抗癫痫药物左乙拉西坦(LEV)可以分别提高TMZ治疗胶质瘤中的敏感度。本研究中,研究者进一步研究IFN-α和LEV联用改善TMZ疗效的效果。
研究方法
为评估了LEV和IFN-α在MGMT阳性和MGMT阴性的胶质瘤体外细胞系中能否提高TMZ的疗效,研究者进行了克隆形成分析和细胞生存能力分析。
体外研究的时间线
克隆形成分析
胶质瘤细胞系(U138,U118,T98 G,SKMG-4,U87,U373 and U251)以400细胞/孔的密度种植于6孔培养板中(一式三份)。生长24小时后,使用LEV(40μg/ml)和IFN-α (200U/ml)预处理48h,然后加入TMZ (500μM),LEV (40μg/ml)和IFN-α(200U/ml) 。细胞再另外孵育72小时。一共分为7组:对照组,LEV,IFN-α,TMZ,TMZ+IFN-α,TMZ+LEV和TMZ+LEV+IFN-α。经过5天的治疗后,使用生理盐水清洗培养板,并在之后的14天中每3天更换新的培养基。研究结束时,细胞克隆经固定及染色后,使用显微镜和Image J软件进行克隆数量计数。
细胞生存能力分析
胶质瘤细胞系(U138,U118,T98 G,SKMG-4,U87,U373 and U251)以1000细胞/孔的密度种植于96孔培养板中,每组5孔。使用LEV (40μg/ml)和/或IFN-α(200U/ml)预处理48h,然后与TMZ(500μM),LEV(40μg/ml)和IFN-α(200U/ml)共同孵育72小时。共分为8组:对照组,LEV,IFN-α,LEV+IFN-α,TMZ,TMZ+IFN-α,TMZ+LEV和TMZ+LEV+IFN-α。孵育72小时后,计算各组相比对照组的生存率(%)。
此外,研究者建立了胶质瘤皮下异种移植和原位异种移植小鼠模型。用于观察在不同治疗方案(TMZ,TMZ+IFN-α,TMZ+LEV or TMZ+LEV+IFN-α)下肿瘤生长和小鼠存活的状况。同时采用Western blotting进行了评估肿瘤样本中MGMT的表达水平,促凋亡和抗凋亡标记物的水平。
研究结果
1. IFN-α,LEV和TMZ三联方案对所有4个细胞系都有显著抑制,但在MGMT阳性的细胞系(U138,GSC-1)中显示出最强抗肿瘤活性,细胞克隆数最低。
2. TMZ+LEV+IFN-α相比TMZ+LEV或TMZ+IFN-α进一步降低体外胶质瘤细胞系的增殖,尤其是MGMT阳性的细胞。
3. 细胞生存能力分析显示,在TMZ+LEV治疗的基础上,IFN-α显著降低MGMT阳性细胞系(U138,GSC-1,U118和T98 G)细胞系的生存能力,但在MGMT阴性细胞系(SKMG-4,U87U373和U251) 细胞系中不明显。MGMT阴性细胞系中,LEV和IFN-α分别提高了TMZ对胶质瘤细胞的毒性,但TMZ+LEV+IFN-α group相比TMZ+LEV或TMZ+IFN-α组没有达到更高的肿瘤抑制率。
4. 皮下异种移植(U138,GSC-1 compared to SKMG-4,U87)和原位异种移植(GSC-1)小鼠模型中,LEV和IFN-α联合使MGMT阳性胶质瘤对TMZ的敏感性增高。肿瘤生长曲线,外观及重量均显示TMZ+LEV+IFN-α在MGMT阳性的细胞系移植模型中达到最强抑制效果。
5. 引人注目的是,LEV,IFN-α和TMZ联合显著延长了GSC-1胶质瘤原位移植小鼠的生存期。
讨 论
大约有50%的胶质瘤患者由于MGMT的过度表达而对TMZ治疗无反应,因此发展以MGMT为靶点的联合治疗对于胶质瘤未来的治疗非常重要。一些神经肿瘤学家指出:通过合理组合“临床已获批的传统药物”也许能增强TMZ的效果。在胶质瘤治疗领域,再利用LEV和IFN-α这样的已获批药物是一种很有吸引力的策略。癫痫是胶质瘤患者最常见的症状之一,因此抗癫痫药物在脑肿瘤的治疗中有很广泛的应用,LEV作为一线抗癫痫药物之一,不仅可以抑制癫痫提高患者生活质量,还可以抑制MGMT。研究显示IFN-α不仅具有免疫调节功能,同时也可能通过抑制NF-kB磷酸化来降低MGMT的表达。此外,通过单核细胞传递的胶质瘤靶向IFN-α还可以显著抑制原位GBM的进展。
在这项研究中,体外和体内试验都证明TMZ+LEV+IFN-α在MGMT阳性的患者中表现出最好的抗肿瘤效果。同时,研究结果还显示IFN-α和LEV联合TMZ通过抑制NF-kB磷酸化显著降低MGMT的表达,进而增加肿瘤细胞的凋亡。
总体而言,该研究提示:TMZ+LEV+IFN-α的对于MGMT表达阳性的胶质瘤患者可能是一种有效的治疗方案。临床研究应进一步探索该方案在人体中的安全性和有效性,为胶质瘤患者带来获益。
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陶荣杰 教授
山东省肿瘤医院神经外科主任,主任医师
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