常山酮增强肺癌放疗效果同时预防放射性肺损伤的分子机制研究

放射性肺损伤及肿瘤免疫逃避是影响肺癌放疗疗效的两个关键因素，TGF-β1在这两个方面均起着重要的作用。最近研究显示常山酮可以阻断TGF-β1的信号传导。本课题应用酶联免疫吸附（ELISA）及Western Blot检测应用常山酮后Lewis肺癌细胞及L929纤维母细TGF-β1表达及信号传导的变化，研究其对肿瘤细胞侵袭及纤维母细胞胶原合成能力的影响。构建肺癌原位移植瘤动物模型，应用ELISA、RT-PCR检测应用常山酮后肿瘤放疗过程中TGF-β1表达的变化，应用Western Blot检测Smad2/3及其磷酸化水平的变化，应用流式细胞仪检测肿瘤组织中CD4+CD25+T调节细胞的变化，同时观察放射性肺损伤的发生及肿瘤放疗疗效，确定常山酮提高放疗疗效及减轻放射损伤的双重作用并研究其细胞及分子机制。本研究可以为常山酮在肺癌治疗中的应用提供理论基础和实验依据，具有重要的理论意义和临床应用价值。

放射治疗会导致转化生长因子β1（TGF-β1）的表达升高，而后者在放射性肺损伤的发生发展及肿瘤放射治疗疗效方面又起着重要的作用。本课题试图应用常山酮这一生物碱类药物抑制TGF-β1的信号传导，从而达到预防放射性肺损伤同时提高放射治疗疗效的目的。本课题应用Lewis肺癌细胞系和C57BL/6J小鼠建立肺癌移植瘤动物模型研究常山酮对肿瘤的放射增敏作用。结果发现，在治疗第9天，对照组肿瘤大小为175.2±40.0mm3，常山酮组为118.5±13.2mm3，放疗组为106.6±14.1mm3，联合组为85.6±17.1mm3，联合组肿瘤显著小于其他任何治疗组，并且联合组的瘤重最小。同时还发现，应用常山酮显著抑制了肝肺转移的发生。免疫组化显示常山酮可以抑制肿瘤的血管生成及照射后胶原蛋白表达的升高，并且发现常山酮组及联合组TGF-β1的表达显著低于其他两组，ELISA检测TGF-β1含量也得到了类似的结果。研究结果提示常山酮本身即具有抗肿瘤活性，并且能够增强放疗的抗肿瘤作用，具体机制很可能与抑制TGF-β1的表达有关。放射性肺损伤方面的研究发现自照射后24小时开始，一直持续到照射后12周，应用常山酮可以降低放射性肺损伤的发生，HE染色发现应用常山酮后放射导致的肺泡壁增厚及肺纤维化均明显减轻，应用常山酮显著抑制了照射后产生的肺组织羟脯氨酸含量的增加。免疫组化检测发现照射后联合组TGF-β1表达水平明显弱于放疗组(P<0.05)。实时定量RT-PCR检测也发现联合组肺组织中放疗后各时间点TGF-β1 mRNA的转录水平均低于单纯胸部照射组。细胞实验细胞接受照射后侵袭迁移能力增强，应用常山酮后此趋势得到抑制，Western-Blot检查发现细胞接受照射后磷酸化Smad-2及磷酸化Smad-3的表达升高，Smad-7的表达降低，加用常山酮后显著抑制了放疗对TGF-β1信号传导通路的影响。综合以上研究结果，我们可以得出结论，应用常山酮可以提高肺癌移植瘤放射治疗的疗效，减轻放射性肺损伤的发生，其机制与TGF-β1表达的下降及其信号传导通路的抑制有关。这些结果提示我们有可能将常山酮开发为作用于新的靶点的抗肿瘤药物，有望将其与放射治疗联合应用，在提高肺癌放射治疗疗效同时降低放射性肺损伤的风险，从而提高肺癌放疗的疗效。