题目：声动力疗法对腹水型S180肿瘤细胞膜结构与功能的影响

癌症研究已经有几百年历史，但至今癌症仍是威胁人类健康的主要恶性疾病之一。肿瘤是西方国家仅次于冠心病，是中国仅次于脑血管病的第二位死因；就死亡率而言，肿瘤却高居首位，成为当代威胁人类健康最严重的疾病。目前，治疗肿瘤的方法有很多种，包括放疗、化疗以及外科手术疗法等。超声因为其明显的生物学效应，在肿瘤治疗中越来越多的受到重视，超声的应用涉及到高能聚焦超声疗法、超声热疗法和超声声动力学疗法。声动力疗法(Sonodynamic therapy，SDT)是日本学者Umemura等1989年提出的抗癌新思路和方法，即利用超声激活富集且能长时间潴留于肿瘤细胞内的血卟啉杀伤癌细胞。该方法针对性和组织穿透力强，对正常组织无创伤，机体不产生耐受性，可以反复多次治疗，所以对于深层组织肿瘤治疗有着较好的应用前景。近十几年来，各国学者对这一疗法进行了广泛而深入的研究，包括声动力疗法的机制，提出了空化效应、单线态氧理论、羟自由基理论、烷氧基理论等，但尚无定论；声敏剂的选择，如抗癌药物、卟啉类和其它多种化合物均可作为声敏剂；声动力疗法处理后肿瘤细胞的形态学变化以及进一步的相关组化研究，表明该疗法对肿瘤具有杀伤和诱导凋亡两种作用等。但对于声动力疗法抑制肿瘤生长和诱导肿瘤细胞凋亡的细胞生物学途径和机制研究甚少，目前仅有研究表明声动力作用后细胞膜脂发生脂质过氧化从而引起细胞损伤和死亡，而对于与细胞增殖和凋亡密切相关的膜蛋白结构和功能的影响缺乏研究。
本论文在综合国内外研究进展的基础上，结合本实验室前期研究结果，依托国家自然科学基金项目“超声激活血卟啉诱导肿瘤细胞凋亡的分子机制的研究”的支持，采用频率为1.8MHz，2W/cm2的处理条件研究了超声激活血卟啉处理对腹水型S180肿瘤细胞膜的作用，取得的实验结果如下：
1．对细胞膜蛋白的影响：采用免疫细胞化学技术检测处理后膜表面受体EGFR、Ras、Fas、FasL表达的变化以及硝酸铅法检测膜表面ACL酶和GCL酶活性的变化，结果表明超声结合血卟啉的联合作用对膜表面受体和酶的抑制作用显著高于单纯超声，单纯血卟啉没有抑制作用。说明声动力疗法显著增强单纯超声的作用，抑制膜蛋白的表达和酶活性。其抑制肿瘤细胞增殖的机制包括：阻断由EGFR和Ras组成的生长信号传递通路；抑制膜表面ACL酶和GCL酶的活性；使FasL失活以及激活死亡受体Fas系统，从而介导肿瘤细胞凋亡。
2. 对膜脂的作用：应用TBA法、比色法和荧光偏振法检测腹水型S180细胞在超声激活血卟啉处理后膜脂质过氧化程度，游离脂肪酸含量和膜流动性。结果发现，单纯超声可使肿瘤细胞膜脂质过氧化，磷脂降解而降低膜流动性，超声结合血卟啉显著增强单纯超声的作用，单纯血卟啉无作用。声动力疗法处理后，膜流动性的下降与脂质过氧化和磷脂降解呈显著相关，其中与磷脂降解关系更为密切。声动力疗法能使肿瘤细胞膜脂质过氧化程度明显升高，磷脂降解加剧，从而使膜流动性显著降低，抑制肿瘤细胞的恶性增殖。
3. 诱导肿瘤细胞凋亡通路的研究：采用AV-PI染色检测细胞凋亡程度，用SP免疫组织化学染色法检测Fas、FasL、caspase-8和caspase-3在超声激活血卟啉处理后表达量的动态变化。结果表明，Fas和FasL在S180细胞表面高表达，超声激活血卟啉处理后1h、3h UH组表达均下降，5h时FasL继续下降而Fas保持在一定水平；UH组caspase-8和caspase-3在1h时即有一定表达量，3h后表达均达到最高，5h后同时下降。AV-PI双染表明，声动力处理后1h时，即有大量细胞发生凋亡，细胞膜为绿色荧光，3h后细胞核呈红色荧光，细胞进入凋亡中晚期；U组在3h开始有部分细胞发生凋亡；CT和H组肿瘤细胞几乎不着色，偶尔可见极个别为红色或绿色荧光的细胞。以上结果表明Fas/FasL系统在声动力疗法中具有重要作用。一方面，超声激活血卟啉使Fas自身交联诱导S180腹水瘤细胞发生凋亡；另一方面，声动力疗法通过下调FasL表达使肿瘤细胞免疫逃逸能力在一定程度上得到抑制，从而被免疫细胞有效的清除。