[发明专利]一种低强度脉冲超声增强胶质瘤干细胞对替莫唑胺敏感性的方法

说明书

本发明公开了一种低强度脉冲超声增强胶质瘤干细胞对替莫唑胺敏感性的方法，属于生物技术领域。本发明采用1.5MHz的正弦超声波，脉冲频率1.0kHz，脉冲时间200ms，间隙时间为800ms，平均强度为300mW/cm²，在相同的时间点干预胶质瘤干细胞1次/天，每次20分钟。低强度脉冲超声激活线粒体细胞色素家族b5和c产生单线态氧进而损伤胶质瘤干细胞端粒，诱导胶质瘤干细胞脱离静息期，增强胶质瘤干细胞对替莫唑胺的敏感性，抑制肿瘤生长，用于胶质瘤的治疗，具有重要的临床应用价值。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体是一种低强度脉冲超声增强胶质瘤干细胞对替莫唑胺敏感性的方法。

背景技术

胶质瘤是最常见的原发性颅内肿瘤，约占所有颅内肿瘤的46％。其高侵袭性、高增殖能力的特性导致患者预后很差，中位生存期只有14-16个月。目前，胶质瘤的治疗策略并没有发生很大变化，手术结合放、化疗仍然是大多数患者的主要选择，但疗效有限。因此，探寻胶质瘤的优化治疗势在必行。

近年来，作为一种无创的物理疗法，声动力疗法(sonodynamic therapy,SDT)选择性、特异性地杀伤肿瘤的特性受到广泛关注。目前高场强脉冲超声(HIFU)已经广泛应用于治疗肿瘤，虽然避免了侵入性手术，但这种方法要么需要使用高强度的光束加热破坏细胞，要么需要在使用超声之前注入特殊造影剂，在破坏肿瘤细胞的同时也会损害健康的细胞。不同于HIFU对肿瘤细胞热能消融作用，低强度脉冲超声(LIPUS)主要依靠机械能发挥作用，几乎无副作用，现在多用于再生医学，具有促进骨折愈合，加速组织再生，增强溶栓和促进神经再生的特点。已有文献报道LIPUS可以促进间充质干细胞分化进而用于脊髓损伤治疗。目前，LIPUS应用于肿瘤治疗方面的文献较少，仅有的报道也仅局限在作用肿瘤细胞本身，尚无LIPUS调控肿瘤干细胞分化及其机制的报道。

肿瘤干细胞长期保持休眠静息状态，区别于快速增殖的肿瘤细胞，与肿瘤增长复发密切相关，具有放化疗耐受性。肿瘤干细胞的静息-终末分化的转化也是目前的研究热点。目前的放化疗主要针对增殖期的肿瘤细胞，在肿瘤细胞分裂期发挥作用。而肿瘤干细胞多处于静息期，DNA复制停止，放化疗无法将其杀灭。

替莫唑胺(TMZ)为咪唑并四嗪类具有抗肿瘤活性的烷化剂，用于治疗成人顽固性多形性成胶质细胞瘤或复发性恶性神经胶质瘤的化疗药物。

发明内容

本发明就是为了解决肿瘤干细胞休眠静息状态时，放化疗无法将其杀灭的问题，而提供一种低强度脉冲超声增强胶质瘤干细胞对替莫唑胺敏感性的方法。

本发明是采取以下技术方案实现的。

一种低强度脉冲超声增强胶质瘤干细胞对替莫唑胺敏感性的方法，该方法系采用低强度脉冲超声参数为频率1.5MHz的正弦超声波，脉冲频率1.0kHz，脉冲时间200ms，间隙时间为800ms，平均强度为300mW/cm²，在相同的时间点干预胶质瘤干细胞1次/天，每次20分钟。

这样设计的本发明确定了低强度脉冲超声在胶质瘤干细胞中的促分化作用，明确了低强度脉冲超声作用于线粒体的cyt b5家族和cyt c家族产生单线态氧(¹O2)，从而将机械能量转化至调控细胞生物功能上，为物理治疗等机制探究工作提供了帮助；低强度脉冲超声能够增强胶质瘤干细胞对化疗药物的敏感性，加强替莫唑胺的毒性作用，明显抑制肿瘤生长，提示了可应用于胶质瘤的治疗，具有重要的临床应用价值。

附图说明

图1是LIPUS诱导GSC分化光学显微镜下图；

图2是LIPUS处理后干细胞标记物nestin表达流式细胞术分析图；

图3是LIPUS处理后干细胞转录因子实时定量PCR结果显示图；

图4是Brdu流式细胞术分析图；