“Sonochemotherapy”中超声对环孢素A的致敏效应研究

申请者执行NSFC项目(30200060/30670550/10774198)中发现超声用于肿瘤化疗时与"超声药物转运"存在差异，因而提出用"Sonochemotherapy"解释。在探讨声学效应时分析顺铂对耐药肿瘤细胞的DNA损伤效应，发现联合应用超声和环孢素A(Cyclosporin A，CsA)时导致最重的DNA损伤，虽然超声/CsA并无细胞毒性且所用剂量CsA无逆转耐药作用，提示超声可能致敏CsA。本项目将：(1)探讨超声的致敏效应和效率；(2)探讨超声致敏CsA的分子机制；(3)用药代方法探讨超声对细胞内CsA/顺铂含量的动态影响，定量分析致敏效应中超声与CsA的相互作用；（4）体内肿瘤的致敏效应和效率。预期阐明超声致敏CsA增强逆转肿瘤药物耐受性效率的机制，明确超声与CsA配伍时的方式。研究结果可用于发展超声治疗技术，并可丰富发展对超声效应的理解。

本课题组的前期研究提示在逆转卵巢癌顺铂耐药时，超声可能通过“致敏”环孢素A (Cyclosporin A, CsA)而提高逆转效率。本研究探讨体外、体内超声和/或CsA对顺铂耐药人卵巢癌细胞的耐药逆转效应；从细胞内药物聚集、药物外排、药物解毒和DNA损伤、及修复角度探讨相关机制；尝试以临床前结果解析高强度聚焦超声(High intensity focused ultrasound, HIFU)治疗的临床资料。研究发现：顺铂、超声和CsA联合应用时细胞死亡、凋亡和坏死最显著，基于联合指数(Combination index, CI)的数量药理学分析提示超声与CsA的联合作用为协同效应；体外短期蓄积实验发现超声可提高细胞内铂聚集量，但CsA无此效应；超声或CsA对药物外排泵MDR1、MRP和BCRP无明显影响，LRP表达下调；超声和CsA联合可显著增强顺铂诱导的DNA损伤，修复基因ERCC1表达受抑制；对基因表达的调节作用，超声的效率弱于CsA，但二者联合可导致更强、更长的调节效应；在小鼠短期移植肿瘤模型，顺铂、超声和CsA的联合治疗导致最高的肿瘤抑制率，CI提示超声与CsA的联合作用为协同，超声和CsA并不增加顺铂的系统毒性；在裸鼠原位卵巢癌模型，顺铂、超声和CsA联合治疗的动物生存期最长；对HIFU临床数据的分析提示HIFU的不良反应主要决定于病变解剖位置和HIFU治疗仪器；与化疗相比，化疗联合HIFU多数情况下并不能提高治疗反应率；sonochemotherapy的临床前结果与临床数据之间存在差异。上述结果可用于发展超声生物学效应和超声治疗的研究，后续研究中应特别关注临床前--临床结果的差异，提高实验研究的临床相关性。