[发明专利]一种选择性遏制三阴性乳腺癌细胞恶性程度的物理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备含有等离子活性物质的培养基来培养三阴性乳腺癌细胞致使其死亡。主要应用于生物制药方向，属于生物、物理交叉领域新技术。

背景技术

乳腺癌是一种高度异源性的疾病，按照常用的免疫组化分型标志物ER, PR,HER2的表达量，可以大致分为四种亚型，即luminal A,luminal B,HER2 阳性，三阴性。其中三阴性乳腺癌恶性程度最高，且由于缺少雌激素受体等表面受体而至今没有有效的靶向治疗药物。目前，常用的治疗方法依然依赖于传统的放、化疗。但是这些方法由于同样杀伤快速生长的正常细胞而对癌细胞的特异性差，对患者的毒副作用强。在这种情况下我们有必要寻找一种安全、可靠的三阴性乳腺癌新方法。目前三阴性乳腺癌的靶向治疗研究都集中在靶点基因的挖掘上，特异性杀伤癌细胞的物理方法开发目前尚无明确报道。

等离子体是完全或部分电离的气体，它由正离子和负离子，自由电子，自由基，臭氧和紫外线辐射等组成。通常等离子体只有在高温或真空条件下生成，目前研究技术已经可以使得等离子体在大气压和室温下形成，并且温度控制在细胞承受范围内，即低温常压等离子体。低温常压等离子体较传统物理化学方法处理细胞具有相当的柔和性，这使之成为一种非常有潜力的待开发的癌症物理疗法。近几年等离子体医药已经发展成为一个独立的领域，关于低温等离子体在医药领域的论文2014年较2007年翻了将近25倍，其在临床上的癌症治疗效果也初见端倪。

经过对现有技术文献的调研发现，目前利用低温等离子对三阴性乳腺癌这种恶性程度高的乳腺癌治疗方案的报道很少，而且使用的处理方法和本发明完全不同。Sung-Bin Park等人在《PLOS ONE》第6卷第10期报道了低温等离子体对于乳腺癌细胞的影响，他们采用的处理方法是：乳腺癌细胞铺在60mm直径的培养皿中，低温等离子体直接处理细胞，处理方式为每隔1小时处理30秒并且重复10次，采用的气体为氩气，电压为2.24kV，采用DBD的放电形式，处理完以后的样品孵育24小时后检测。此处理方法不仅操作复杂，耗时长而且安全风险大，需要10个小时反复操作，而且电压采用2.24KV相对比较高，使用氩气作为电离气体不够稳定，不适宜用于临床，孵育时间也比较长没有很高的效率。相对于文献中的方法，本发明采用的是间接的方法，利用低温等离子体激活培养基，并不直接处理细胞。该方法操作简单，便于携带和贮藏，相当于制成低温等离子体药物。该方法处理培养基为一次性处理3分钟，并且孵育时间为6小时，相对于文献中的方法更加高效；并且使用的电压范围为0.96～1.24KV，采用氦气电离，电压比文献中小很多，电离氦气更加稳定且温度低，相对于文献中的方法更加安全可靠。另外，张先徽2010年发明了一种低温等离子体杀人体癌细胞装置(专利发明号:CN 201453841 U)：其采用的电源是直流脉冲电源，气体采用的是氩气和氧气混合的电离方式。该装置的缺点在于氩气添加氧气之后，电离变得不稳定，产生的等离子体更加剧烈，不适用于人体，并且我们的实验证明添加氧气后，处理癌细胞的效果没有纯净的氦气效果好。相对于这个装置，本发明侧重于处理方法，除了相比于他的直接处理更加安全可靠，使用纯净的氦气使产生的低温等离子体更加稳定且更接近于室温。

发明内容

低温常压等离子体含有多种紫外线、带电粒子(电子，离子)、电激发原子、活性氧和活性氮，产生等离子体的参数决定了递送到生物体部位等离子的类型和剂量。活性氧和活性氮能够诱导细胞死亡和增殖。低温常压等离子体可通过直接照射影响癌细胞，也可以通过照射细胞培养基再利用培养基处理癌细胞。活性氧被认为是诱导癌细胞凋亡的关键成分，O2-、 H2O2、O、OH等是影响细胞内活性氧浓度的主要物质。大量活性氧可能损害细胞内的脂质体，蛋白质，DNA等，从而使细胞发生各种生理变化，包括细胞周期阻滞、衰老和凋亡。活性氧可以通过影响细胞内的信号调控来诱导细胞凋亡，正常细胞可以通过调控细胞代谢平衡来消除活性氧的毒性，癌细胞则由于缺少许多抑癌因子和正常信号传导调控因子，无法解除该毒性，最终通过内部或外部(由细胞坏死因子介导)途径引发细胞凋亡。

该方法通过使用低温等离子体发生装置电离氦气来产生等离子体射流，使用这种射流处理培养基。在这个处理过程中，等离子体射流暴露在空气中并与培养基接触，一些活性物质通过等离子体射流进入到培养基中，在培养基中产生大量的活性氧和活性氮，用这种培养基来培养乳腺癌细胞，发现这种被激活的培养基对于正常乳腺上皮细胞没有抑制作用，但是对于三阴性乳腺癌有明显的致死效果。