5-氨基酮戊酸介导的光动力治疗对口腔鳞状细胞癌体内外作用的研究

作者：朱梦琪; 史澍睿; 万国运; 王银松; 王悦; 张连云; 赵艳红^*

来源：中华口腔医学杂志, 2019, (03): 176-182.

• 光化学疗法
• 癌,鳞状细胞
• 5-氨基酮戊酸
• 细胞凋亡

目的 观察5-氨基酮戊酸(5-aminolevulinic acid,5-ALA)介导的光动力治疗对口腔鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)的体内外作用并探讨其机制,为临床OSCC治疗提供参考。方法 将SCC25细胞分为对照组(5-ALA质量浓度为0 mg/L)和实验组(5-ALA浓度分别为10、25、50、100与150 mg/L),各组依次孵育2、4、8、12、24 h后收取细胞,用流式细胞术检测OSCC细胞SCC25与5-ALA共孵育后原卟啉Ⅸ(protoporphyrin Ⅸ,PpⅨ)在胞内的生成水平。将SCC25细胞分为对照组(0 mg/L 5-ALA)、单独激光照射组、单独5-ALA组(100 mg/L)和5-ALA结合激光照射组(5-ALA质量浓度分别为5、10、25、50与100 mg/L),分别用甲基噻唑基四唑(methyl thiazolyltetrazolium,MTT)法(每组依次孵育4、8、12 h)、DCFH-DA荧光探针法(每组孵育12 h)和膜联蛋白V-异硫氰酸荧光素/碘化丙啶(annexin V-fluorescein isothiocyanate/propidiumiodide,Annexin V-FITC/PI)双染色法(每组孵育12 h)检测5-ALA结合激光照射(波长635 nm,功率87 mW/cm2,能量密度10.4 J/cm2)对SCC25细胞生长的抑制作用、胞内活性氧生成水平及细胞凋亡的诱导效应。构建SCC25细胞移植瘤裸鼠模型,将裸鼠分为对照组(只注射生理盐水)、5-ALA给药组(50 mg/kg)及5-ALA结合激光照射组(给药剂量分别为10、25和50 mg/kg),考察肿瘤局部注射5-ALA后行肿瘤局部激光照射(波长635 nm,照射功率158 mW/cm2,能量密度94.8 J/cm2)对体内肿瘤生长的抑制作用。结果 SCC25细胞内PpⅨ生成水平与5-ALA浓度(0～150 mg/L)及培养时间(0～24 h)呈正相关；当5-ALA质量浓度增至100 mg/L后,胞内PpⅨ生成水平趋于相对恒定。在SCC25细胞中,与5、10、25、50、100 mg/L的5-ALA孵育12 h结合激光照射后细胞存活率及晚期凋亡率[分别为(82.3±5.2)%、(3.13±0.38)%；(74.6±9.3)%、(5.38±0.55)%；(38.3±9.7)%、(17.97±2.72)%；(9.2±3.8)%、(24.47±3.37)%；(7.2±0.8)%、(43.01±5.96)%]与对照组[(96.3±6.0)%、(0.35±0.13)%]相比,均表现出显著的细胞生长抑制和凋亡诱导效应(P<0.05)。与对照组(0.96±0.15)相比,5、10、25、50、100 mg/L 5-ALA结合激光照射后各组荧光强度分别为(1.46±0.12)×104、(2.16±0.30)×104、(3.57±0.34)×104、(81.70±13.05)×104及(113.00±7.35)×104,SCC25细胞中活性氧均大量生成(P<0.05),其生成水平与胞内PpⅨ含量呈正相关。在荷瘤小鼠体内,各浓度5-ALA结合激光照射治疗均高效抑制了SCC25肿瘤的生长,各5-ALA结合激光治疗组的肿瘤体积均显著小于对照组(P<0.05)。结论 5-ALA介导的光动力治疗可以触发OSCC细胞中活性氧的大量生成,产生显著的细胞毒性与细胞凋亡诱导作用,进而有效抑制肿瘤的体内外生长。

• 单位
  天津医科大学; 天津医科大学口腔医院