细胞骨架在光动力疗法诱导肿瘤细胞凋亡中作用机制的研究

Cytoskeleton is correlated closely with the changes of cell physiologic function such as cell division,differentiation,apoptosis,and cancerization.So it becomes a typical target to study tumor's generation, development,Metastasis,and of tumor diagnosis and treatment.Photodynamic therapy (PDT) is a promising new modality of cancer treatment, which is based on the administration of exogenous photosensitizing dyes to render tumor lesions sensitive to visible light.PDT has been used widly in varied tumor treatment and study.Apoptosis and necrosis are the mechanism of PDT eliminating tumor, which plays a leading role correaled with many complex factors.Cytoskeleton was reported that it played an important role in apoptosis induced by PDT eliminating tumor. However,PDT develops so fast that few of relevant reports are found, and the components of PDT are complex,which effects are relevanted to light, photosensitizer, oxygen and target tumor.In the program, we will study roundly the relationships with PDT and cytoskeleton to identify the morphology and function changes of cytoskeleton in eliminating tumor by PDT.

细胞骨架与细胞的分裂、分化、凋亡、癌变等细胞生理功能改变密切相关，是研究肿瘤组织发生、发展和转移的重要细胞结构，也是肿瘤诊断和治疗的重要标志和靶点。光动力疗法（PDT）是利用激光照射与肿瘤组织特异性结合的光敏剂而消除肿瘤的一种新兴的肿瘤治疗方法，由于它特异性好、副作用低，已在多种肿瘤中获得了广泛地应用和研究。凋亡和坏死是PDT消除肿瘤的机制，两者的比例与多种复杂因素相关。研究表明细胞骨架在PDT致肿瘤凋亡过程中发挥了重要作用,但由于PDT发展时间过短，相关报道较少，且PDT组成因素较为复杂，其疗效与光强、光敏剂、氧和肿瘤组织都有关系，本项目将深入研究PDT与细胞骨架、细胞骨架结合蛋白及细胞骨架调节蛋白之间的关系，阐明细胞骨架在PDT诱导肿瘤细胞凋亡中的形态和功能变化。

背景：光动力疗法（PDT）是一种利用激光照射与肿瘤组织特异性结合的光敏剂而消除肿瘤的新方法，具有特异性好、副作用低等优点，光动力介导的肿瘤细胞凋亡过程中细胞骨架的变化发挥着重要作用， 目的：本研究从光动力引起细胞凋亡过程中细胞骨架与相关蛋白的变化阐述细胞骨架在PDT中的作用。主要内容：由于不同种类的光敏剂在不同肿瘤细胞中定位有差异，本研究选用了中国医学科学院生物医学工程所研制的新型卟啉类光敏剂DTPP以及癌光啉，以PSD-007，从MCF-7、Hela和A549等三种细胞系为样本，探讨了新药DTPP的作用效果以及PDT引起的细胞骨架及相关蛋白的变化。主要结果：DTPP光敏剂具有较好的肿瘤吸收特性，在650nm激光照射下具有显著的肿瘤杀伤效果，相比PSD-007，DTPP对Hela细胞具有更小的细胞毒性，PDT引起不同的细胞系（MCF-7和Hela：G0/G1周期阻滞；A549：S期阻滞）发生不同的周期阻滞，三种细胞系微丝较微管形态变化快，同时，beta-actin水平较beta-tubulin降低较快，beta-catenin比beta-actin和beta-tubulin降解更快。对于caspase-3缺陷型MCF-7细胞株来说，beta-catenin的降低可能与溶酶体途径有关，PDT通过线粒体和溶酶体途径共同发挥着作用影响着细胞骨架坍塌。科学意义：研究细胞骨架及相关蛋白在PDT中的作用于变化，有利于阐述PDT的作用过程，更利于PDT的临床应用指导。