高压纳秒脉冲电场杀伤化疗抗性肿瘤细胞的实验机理研究

作者：刘红梅; 王莉; 董守龙; 马剑豪; 王艺麟; 姚陈果^*

来源：中国生物医学工程学报, 2019, 38(03): 332-338.

• 纳秒脉冲
• 化疗抵抗
• 电穿孔
• 肿瘤治疗
• 靶向消融

肿瘤严重危害人类生命和健康,化疗抵抗是当前临床肿瘤治疗所面临的主要屏障之一。为探究高压纳秒脉冲电场是否能够对化疗抵抗的肿瘤细胞具有同等敏感性,以肺癌细胞系A549及顺铂化疗抵抗的A549/R为研究对象,用80个脉冲宽度为200 ns,场强为5～15 kV/cm的纳秒脉冲作用后分析对比其活性情况、致死效应及消融阈值差异。结果表明:当场强为8、10、15 kV/cm纳秒脉冲电场作用下A549/R细胞的存活率分别为5.65%、7.78%、2.80%,显著低于A549(分别为48.31%、26.8%、5.96%);诱导的凋亡和坏死率也显著高于A549(P<0.05);在80个宽度为200 ns,场强为15 kV/cm的脉冲作用下,A549/R单层细胞消融面积是A549的1.59倍;A549/R的消融阈值为～8 kV/cm,显著低于A549(～13 kV/cm)。因此,纳秒脉冲电场为可优先选择杀伤化疗抵抗的A549/R细胞,诱导更高的凋亡率、消融面积,并且有更低的消融阈值。高压纳秒脉冲对化疗抵抗的肿瘤细胞的选择性作用,可望作为一种新型的物理选择方式联合其他肿瘤治疗方法,克服肿瘤治疗临床难点,为化疗抵抗或高恶性度的肿瘤消融提供新策略。

• 单位
  输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室; 重庆大学; 中国人民解放军陆军军医大学; 基础医学院