聚乳酸乙醇酸阿霉素缓释棒对荷脑胶质瘤大鼠生存期及脑组织病理形态的影响

宫崧峰，苏 娟，颜 杰，陈群芳，王晓彬，李新钢

(1深圳市第二人民医院，广东深圳518035;2山东大学齐鲁医院)

脑胶质瘤约占颅内肿瘤的45%，具有浸润性生长、手术难以完全切除、复发率高等特点，目前治疗方法以手术切除为主，可辅以化疗、放疗及免疫治疗等手段。近年来，替莫唑胺等化疗药物的应用使脑胶质瘤患者的预后明显改善，且可生物降解高分子材料的出现使间质内化疗得到开展［1］。聚乳酸乙醇酸是一种可降解的高分子聚合物，我们的前期研究［2］表明其对药物具有缓释作用，且有较好的生物相容性。2010年10月，我们观察了不同剂量聚乳酸乙醇酸阿霉素缓释棒对荷脑胶质瘤大鼠生存期及脑组织病理形态的影响，旨在为临床脑胶质瘤治疗提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料 脑胶质瘤C6细胞(购自山东省医学科学院)，冻存于液氮罐中，复苏后在25 cm2培养瓶(美国Corning公司生产，型号为3055)中培养，至对数生长期后用于实验;雄性Wister大鼠(购自山东大学实验动物中心)36只，体质量180～220 g;RPMI1640培养液(美国Invitrogen公司)，小牛血清(杭州四季青生物工程材料有限公司);聚乳酸乙醇酸阿霉素缓释棒(山东省医疗器械研究所提供)，长度4 mm、直径2 mm。

1.2 荷脑胶质瘤大鼠模型建立及聚乳酸乙醇酸阿霉素干预 将36只Wister大鼠随机分为模型组、假手术组及实验1～4组各6只，各组均按照我们前期研究［2］接种脑胶质瘤C6细胞。接种C6细胞后第14天，实验1～4组分别开颅置入5%、10%、20%、40%的聚乳酸乙醇酸阿霉素缓释棒(阿霉素含量分别为 0.5、1.0、2.0、4.0 mg):在手术显微镜下去掉骨腊，扩大原骨窗至直径为4 mm，用显微器械剪小心剪开硬膜、脑实质，缓慢塞入药棒直至没顶，妥善止血后关颅;假手术组则开颅置入不含阿霉素的聚乳酸乙醇酸空药棒。

1.3 大鼠中位生存期及脑组织病理形态观察 ①大鼠中位生存期:记录大鼠死亡日期(以自然死亡或濒死前处死为标准)，计算其生存期(接种C6细胞日至死亡日)。②脑组织病理形态:大鼠死亡后立即进行尸解，全面检查有无肝脏、肺和腹腔等其他脏器转移灶;取脑标本用4%甲醛溶液固定，横断面取材后常规制成切片，行HE染色，观察脑组织病理形态变化。

1.4 统计学方法 采用SPSS11.5统计软件包进行数据处理。组间生存期用两样本比较的秩和检验(Wilcoxon Mann-Whitney test)。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 大鼠中位生存期 大鼠中位生存期在模型组为 27.75 d、假手术组为 28.73 d，实验1～4 组分别为55.75、73.62、76.62、54.50 d。秩和检验显示，实验1～4组生存期均长于模型组和假手术组(P均＜0.05)，实验1～4组间及后两组间中位生存期比较均无显著差异(P均﹥0.05)。

2.2 脑组织病理形态 ①大体检查:各组尸解均发现左侧额叶区有肿瘤形成，新鲜标本的肿瘤组织颜色较周围正常脑组织深，呈典型的胶质瘤烂鱼肉样表现，分界较清、可见出血坏死;肿瘤周围脑组织水肿、受压，中线结构向对侧移位。②HE染色:对照组和假手术组药棒周围肿瘤细胞生长旺盛、异型性明显，肿瘤中心出现栅栏样改变(图1、2)，实验1～4组药棒周围肿瘤细胞稀疏、生长明显受抑(图3、4)。

图1 假手术组药棒周围肿瘤细胞生长旺盛(40×)

图2 假手术组药棒周围肿瘤细胞异型性明显(40×)

图3 实验1组药棒周围肿瘤细胞明显稀疏(40×)

图4 实验2组药棒周围罕见肿瘤细胞(40×)

3 讨论

阿霉素是蒽环类广谱抗肿瘤药物，对机体可产生广泛的生物化学效应，具有强烈的细胞毒性作用;其盐酸盐为桔红色针状结晶，易溶于水，水溶液稳定，在碱性溶液中迅速分解。阿霉素为细胞周期非特异性药物，对S期细胞作用最强，对M、G1和G2期细胞也有作用;属于拓扑异构酶Ⅱ抑制剂，可与肿瘤细胞DNA交叉、联结抑制DNA复制，并阻断RNA聚合酶的作用、抑制RNA合成;其细胞毒及自由基形成作用可能与破坏肿瘤细胞膜有关，是应用最广泛的细胞毒性抗癌药物之一［3］。但严重的毒副作用影响了阿霉素在临床中的应用。

可生物降解高分子材料的出现为脑胶质瘤的间质内化疗提供了新思路。有学者［4］发现，接种人类脑肿瘤细胞后大鼠的生存期和颅内肿瘤生长情况有明确的统计学联系，可以利用生存期作为评估颅内肿瘤生长大小的指标;在临床上评价新型抗肿瘤药物的疗效也主要是根据患者的生存期和生存质量［5］。因此，本实验采用脑胶质瘤C6细胞接种制备荷脑胶质瘤大鼠模型，选用高分子聚合物聚乳酸乙醇酸作为缓释基质将阿霉素制成缓释药棒行脑间质内化疗，同时以大鼠生存期作为判定疗效的主要指标。结果显示，实验1～4组生存期均长于模型组和假手术组，实验1～4组间及后两组间生存期比较均无显著差异，但实验2、3组生存期长于实验1、4组;脑组织病理学检查显示对照组和假手术组药棒周围肿瘤细胞生长旺盛、异型性明显，肿瘤中心出现栅栏样改变，实验1～4组药棒周围肿瘤细胞稀疏、生长明显受抑。提示5%、10%、20%、40%的聚乳酸乙醇酸阿霉素缓释棒均可通过抑制肿瘤细胞增殖延长大鼠生存期;缓释棒所致局部脑组织水肿等毒副作用及肿瘤生长快速等因素可能干扰高浓度聚乳酸乙醇酸阿霉素的抑瘤效果，缓释系统周围肿瘤细胞可能产生耐药性;聚乳酸乙醇酸空药棒对大鼠脑胶质瘤无治疗作用。由于大鼠与人类大脑结构的巨大差异性，目前尚无动物模型能很完善的模仿人类胶质瘤的各项特点［6］。故本研究仅初步确定了大鼠脑胶质瘤的聚乳酸乙醇酸阿霉素治疗剂量，该药物在临床上的应用尚需进行大量深入的研究［7］。例如利用量化的放射自体显影术动态监测颅内药物的释放及杀廇效果、继续探讨更高等动物胶质瘤的治疗剂量和药物制剂形态、详细评估药物的局部毒性作用等。

总之，聚乳酸乙醇酸阿霉素缓释棒可延长荷脑胶质瘤大鼠生存期，尤以10%、20%两种载药剂量效果为佳。

［1］潘永，要洁，冯威健，等.替莫唑胺应用于脑恶性胶质瘤的研究现状［J］.山东医药，2012，52(12):96-100.

［2］李新钢，郝晓光，郭媛.可生物降解的聚乳酸阿霉素对胶质瘤缓释化疗系统的有研制及实验研究［J］.中华神经外科杂志，1999，15(6):361-364.

［3］Omelyanenko V，Kopecková P，Gentry C，et al.Targetable HPMA copolymer-adriamycin conjugates.Recognition，internalization，and subcellular fate［J］.J Control Release，1998，53(1-3):25-37.

［4］DiMeco F，Li KW，Tyler BM，et al.Local delivery of mitoxantrone for the treatment of malignant brain tumors in rats［J］.J Neurosurg，2002，97(5):1173-1178.

［5］王金环，鲁格，徐新安，等.卡氮芥—聚乳酸缓释剂对鼠胶质瘤的抑制作用［J］.中华医学杂志，2002，82(21):1502-1503.

［6］王凡，牛占峰，曹栓柱，等.胶质瘤大鼠模型的建立［J］.山东医药，2010，50(30):27-28.

［7］邓航，莫万彬，周晓坤，等.胶质瘤手术患者阿霉素局部化疗的并发症分析［J］.山东医药，2010，50(30):1.