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鸡新城疫病毒抗膀胱癌作用的体内、体外实验研究

2022-07-28
来源:求医网
摘要目的:研究鸡新城疫病毒(NDV)对膀胱癌细胞在体内、体外的杀伤作用。方法:采用了细胞培养和计数、光镜、电镜观察的方法及小鼠膀胱肿瘤模型(BST739)进行研究。结果:体外实验中,NDV组、卡介苗组及丝裂霉素C组对膀胱癌细胞均有明显的杀伤作用;用透射电镜观察NDV作用后的膀胱癌细胞,发现胞浆中有病毒颗粒。体内实验证明,NDV、丝裂霉素C和卡介苗对膀胱癌细胞都有一定的杀伤作用;在瘤内和瘤对侧注射NDV对膀胱肿瘤生长都有一定的抑制作用,且瘤内注射的效果远好于瘤对侧注射组。瘤内注射NDV组与对照组相比有明显的淋巴细胞浸润。结论:NDV对膀胱癌细胞在体内和体外均有一定的杀伤作用。

STUDY OF IN VITRO AND IN VIVO EFFECTS OF NEWCASTLE DISEASE VIRUS

ON HUMAN BLADDER CARCINOMA

Huang Jian,Li Ming,Li Shuang,et al.

(Department of Pharmacology,Beijing Medical University,Beijing 100083)

ABSTRACTOBJECTIVE:To study the in vitro and in vivo killing effect of Newcastle Disease Virus(NDV) on bladder carcinoma cells.METHODS:Bladder carcinoma mice model(BST739) was adopted and cells culture,cells counting,light microscope and electron microscope technique were used.RESULTS:Result of in vitro trial showed that significant killing effect on bladder carcinoma were observed in all 3 groups of NDV,BCG,and MMC and virus particles were found in cytoplasm by electron microscope.Results of in vivo study showed that some tumor cell killing effect were observed in all 3 agents of NDV,BCG,and MMC and some inhibitory effect on bladder tumor were observed in NDV group when administered by intra-tumor and opposite tumor injection but obvious lymph cell invasion was observed in NDV group in comparison with control group.CONCLUSION:NDV has some in vitro and in vivo killing effects on bladder tumor cells.

KEY WORDSNewcastle disease virus;Bladder carcinoma;In vitro and in vivo trial

鸡新城疫病毒(NDV)是近年来随着生物治疗的兴起而引起人们重视的一种病毒,国外屡有报道NDV对消化道肿瘤、恶性黑色素瘤等恶性肿瘤有一定的治疗作用,对人体不良反应较小,是一种有前途的抗肿瘤生物制剂[1,2] 。但是,应用该病毒治疗膀胱肿瘤的研究目前尚未见报道。我们通过体内、体外实验客观地评价NDV对膀胱癌细胞的杀伤作用,并与丝裂霉素C(MMC)和卡介苗(BCG)进行比较,同时对NDV的抗癌作用机制进行了初步的探讨。

材料与方法

1细胞和动物模型

人膀胱癌EJ细胞株由北京医科大学泌尿外科研究所提供。小鼠膀胱肿瘤模型BST739购自南京铁道医学院泌尿外科。BST739小鼠,雌性,体重18~

20g,购自中国医学科学院肿瘤医院实验动物中心。

2药物

NDV(Losota-4弱毒株)为冻干病毒疫苗,购自中国农业科学院兽药监察所。MMC和BCG临用前配制成浓度为1 mg/ml的溶液。

3方法

3.1体外实验步骤将EJ细胞加入96孔培养板,每孔细胞约2×103 个,含培养液0.1 ml。NDV用培养液配制成1,10,100 mg/ml,将96孔细胞培养板内的细胞分为4组,待24 h细胞贴壁后吸出上清液,分别加入上述3个浓度的病毒各0.1 ml;对照组加入培养液0.1 ml。用同样方法将EJ细胞加入96孔板,NDV用培养液配制成10 mg/ml,BCG和MMC分别用培养液配制成1 mg/ml,待24 h细胞贴壁后吸出上清液,各组分别加入NDV,BCG和MMC各0.1 ml;对照组加入培养液0.1 ml。将配制的NDV 10 mg/ml与膀胱癌细胞共同培养5 d,进行透射电镜观察。

3.2体内实验步骤将小鼠膀胱肿瘤模型BST739瘤体均分为小块(直径约0.1 cm),接种于实验小鼠胸腹皮下。接种肿瘤d 2将25只带瘤小鼠分成5组,瘤体内分别注射生理盐水,NDV(100 mg/ml),BCG(1 mg/ml) 及MMC(1 mg/ml)各0.1 ml,第5组于瘤体对侧皮下注射NDV 0.1 ml。另设一组5只小鼠提前于腹壁皮下注射NDV,3d后与其他5组小鼠同时接种肿瘤,隔日测量接种瘤体长径和短径,用公式计算肿瘤体积(肿瘤体积=1/2×长径×短径2 ),并绘制瘤体生长曲线。观察11d后处死小鼠,取出瘤体进行称重,并进行病理观察。

4统计分析

采用POMS软件对结果进行卡方检验。

结果

1NDV对膀胱癌细胞的体外杀伤作用

1.1不同浓度NDV对膀胱癌细胞杀伤作用的比较结果显示10和100 mg/ml浓度组的作用相似,明显优于1 mg/ml浓度组(P<0.01),见图1。

图1不同浓度NDV对人膀胱癌细胞的影响

1.2NDV,MMC和BCG对膀胱癌细胞的杀伤作用的比较与对照组比较,3种药物在最适浓度下均能明显抑制膀胱癌细胞生长(P<0.01),其中NDV作用稍弱于MMC,强于BCG,见图2。

图23种药物对人膀胱癌细胞的影响

1.3光镜及电镜观察结果细胞与病毒混合培养5d后,大部分肿瘤细胞呈现生长状态差,部分细胞开始出现死亡。电镜观察发现肿瘤细胞胞浆内及细胞外均可见病毒颗粒,且有部分肿瘤细胞出现融合、老化表现。

2NDV对膀胱癌细胞的体内杀伤作用

2.1NDV,MMC和BCG对膀胱癌生长抑制作用的比较3组药物对膀胱癌体内生长都有一定的抑制作用,其中MMC组与对照组之间比较P<0.01,NDV组和BCG组与对照组之间比较P<0.05,3组之间在统计学上差异不明显,见图3。

图33种药物对小鼠移植瘤的影响

2.2瘤内、瘤对侧和肿瘤种植前注射NDV的结果比较3组不同给药方法对膀胱癌体内生长都有一定的抑制作用,其中瘤内注射的效果优于瘤对侧注射和提前注射NDV病毒组。瘤内注射组与对照组之间比较P<0.05,3组之间在统计学上差异不明显,见图4。

图4瘤内、瘤对侧、提前注射NDV对小鼠移植瘤的影响

2.3病理结果瘤内注射NDV组和BCG组肿瘤细胞呈片状和结节状排列,细胞明显变性,肿瘤组织内见明显淋巴细胞浸润。瘤内注射MMC组肿瘤细胞呈片状坏死,未见淋巴细胞浸润。

讨论

早在50年代人们就开始尝试用病毒治疗恶性肿瘤,发现许多病毒对肿瘤细胞的感染和杀伤能力比对正常细胞强得多。病毒感染后可以增强肿瘤细胞抗原的呈递和表达,并可以诱导许多细胞因子的产生。自发现NDV具有抗肿瘤作用至今已有40余年的历史,90年代起国外屡有报道,采用NDV雾化吸入和肌肉注射等方法治疗晚期肺癌和消化道肿瘤等,并获得一定的疗效。

本实验初步探讨了NDV对膀胱癌的杀伤作用,并与BCG和MMC进行比较。体外实验主要反映的是药物对肿瘤细胞的直接作用,MMC显示了其作为一种有效的化疗药物对肿瘤细胞的直接破坏能力。NDV和BCG均为生物制剂,也显示了对肿瘤细胞的直接杀伤作用,且NDV的作用强于BCG。实验结果还提示NDV对膀胱癌的杀伤作用存在着一定的剂量效应关系。在体内实验中,基本上类似于体外实验的结果,3种药物均能明显抑制膀胱癌的体内生长,其中MMC效果优于NDV和BCG。提前注射和瘤对侧注射NDV对膀胱癌体内生长均有一定的抑制作用,提示NDV不仅对肿瘤有直接杀伤作用,并具有全身抗癌免疫机能调节作用。

自从发现NDV的抗瘤作用以来,对其作用机制的研究较多,综合诸多文献,考虑NDV抗瘤机制有以下可能[2~5]:① 病毒可直接和特异地对肿瘤细胞产生细胞毒作用。② 病毒蛋白与肿瘤细胞膜碎片或完整的细胞相结合,提高了肿瘤抗原的免疫原性,从而增强宿主的细胞和体液免疫抗肿瘤的能力。③ 激活宿主免疫系统的各种细胞,增加其产生干扰素和TNF-α,IL-1,IL-6的能力。

本实验中,实验组肿瘤细胞较对照组呈现明显的生长状态不佳。肿瘤细胞与NDV共同培养5 d后电镜观察,肿瘤细胞内发现病毒颗粒,表明该病毒作用部位在胞浆内。体内实验中,接种瘤对侧注射NDV对肿瘤的抑制作用弱于直接瘤内注射组,瘤内注射组中肿瘤组织内有明显的淋<