替拉扎明靶向肝癌介入栓塞后缺氧肿瘤细胞的实验研究

介入栓塞通过阻断肿瘤血液供应诱导肝癌缺血缺氧性坏死达到控制肿瘤的目的。然而肝癌介入栓塞后肿瘤坏死往往不彻底，残存的缺氧肿瘤细胞不仅对常规化疗药物及内照射物质不敏感，还可能产生缺氧应答继续存活甚至演进。缺氧肿瘤细胞已成为肝癌介入栓塞后亟待解决的治疗靶点。替拉扎明(tirapazamine，TPZ；SR4233)作为一种具有选择性缺氧细胞毒性的生物还原剂，是目前靶向缺氧肿瘤细胞的主导药物。本项目采用替拉扎明作为缺氧细胞毒剂，在人肝癌和动物肿瘤细胞中研究替拉扎明对缺氧肿瘤细胞的毒性效应及其与药物浓度、缺氧程度和药物作用时间的关系；并制备替拉扎明栓塞微球，采用不同的联合治疗方案，在动物肝癌模型中评价介入栓塞与替拉扎明联合治疗肝癌的疗效，优选联合治疗方案，分析其潜在的协同抗肿瘤机制。本研究将为开展介入栓塞联合替拉扎明靶向缺氧细胞治疗肝癌的综合疗法提供理论及实践依据，为肝癌介入治疗提供新的治疗策略。

肝癌介入栓塞后残存的缺氧肿瘤细胞是影响介入疗效的重要因素。本研究通过体外和体内实验观察了替拉扎明靶向肝癌介入栓塞后缺氧肿瘤细胞的治疗效果。结果发现：(1)替拉扎明对HepG2肝癌细胞的细胞毒性作用随药物浓度增加和氧浓度降低呈现增加趋势；(2)替拉扎明对HepG2肝癌细胞的DNA损伤作用随药物浓度增加和氧浓度降低呈现增加趋势，替拉扎明诱导的DNA损伤可用来评价药物的细胞毒性；(3)替拉扎明/Hepasphere栓塞微球制备过程简便，载药及传送性能良好；(4)替拉扎明/Hepasphere栓塞微球在兔VX2肝癌内缓释，肿瘤内药物浓度及作用时间明显优于瘤周肝实质及血浆；(5)介入栓塞可降低肿瘤内氧合状态和血液灌注，诱导缺血缺氧性肿瘤细胞死亡；替拉扎明可诱导兔VX2肝肿瘤内缺氧细胞DNA损伤，当联合应用于介入栓塞可增强治疗效果，替拉扎明/Hepasphere微球栓塞是优选的联合治疗方案；(6)介入栓塞与替拉扎明联合治疗以及单纯栓塞治疗可有效抑制肿瘤生长，替拉扎明药物对肝功能无明显损害作用。结果提示：替拉扎明可靶向治疗缺氧肝癌细胞，介入栓塞联合替拉扎明可提高肝癌介入治疗效果，替拉扎明微球栓塞是优选的联合治疗方案。