本发明属医学肿瘤学临床用药物,尤其是一种新型激光治癌用的光敏剂,适用于肿瘤的激光治癌光敏剂的场合。 目前临床上常用于激光治疗肿瘤的光敏剂有血卟啉衍生物、蚕砂卟啉(叶绿素卟啉)等,这些药物应用时为避免患者正常组织受损而需于照光前后生活在暗室一段时间,因此限制了激光治癌的推广应用。
藻兰蛋白(Phycocyanin,商品名定为海光敏)是从海洋生物钝顶螺旋藻(Spirulina)中提纯获得,目前世界各国多数用于作为蛋白质来源的食品添加剂和营养食品,商业上已有藻粉压片或藻粉胶囊出售,国际上也有提纯后作为化学试剂或化工原料用。
本发明的目的是克服原有医学激光治癌用光敏剂存在毒副作用大等缺点,并克服人们普遍认为并一直应用在食品和化工领域,作为食品添加剂和营养食品或提纯后作为化工原料、化学试剂的用途,提供一种新型激光治癌用光敏剂,应用时不必避光、无毒性、易于患者接受。
对藻兰蛋白(Phycocyanin,即海光敏),传统的用途有两方面,一方面是作为食品添加剂或营养食品,另一方面是提纯后作为化学试剂或化工原料,本发明的内容是克服了藻兰蛋白被人们普遍认为并一直应用在食品领域或化工领域的传统观念,利用藻兰蛋白具有明显的光敏作用和无毒性的特点,首次提出将藻兰蛋白应用到医学领域,作为医学激光治癌用的光敏剂,特别是在较高浓度时,在激光照射下,具有更明显的杀灭肿瘤细胞的作用。
本发明提供的激光治癌用光敏剂,是克服了人们普遍认为藻兰蛋白只能应用在食品领域和化工领域的传统观念和传统用途,首次提出将藻兰蛋白应用到医学领域,作为医学激光治疗肿瘤的光敏剂,产生了意想不到的效果,藻兰蛋白作为激光治癌用光敏剂,具有以下优点:无毒性、安全可靠,患者不必避光生活在暗室,且口服与注射效果相似,给治疗带来极大的方便,可以广泛推广应用,并且较原有地激光治癌用光敏剂,具有更明显的杀灭肿瘤细胞作用,是一种新型、优质的光敏剂。
本发明内容通过以下实施例作进一步说明。
实施例1:
藻兰蛋白与蚕砂卟啉(CPD4)对大肠癌细胞株HR-8348的杀伤效应比较。
藻兰蛋白系国家海洋局第二海洋研究所提供原料自行纯化,用1640培养液稀释成所需浓度,对照用光敏剂蚕砂卟啉由杭州民生药厂提供,作对照测定,激光光源用MJZ-1脉冲铜激光机。大肠癌细胞株HR-8348在37℃、5%CO2条件下用含15%小牛血清的1640培养液(含青、链霉素各100v/ml)培养约48小时细胞增殖至旺盛时,用含0.02%EDTA的0.25%胰酶液洗脱细胞,吹散洗涤细胞后接种于96孔培养板中,继续培养至细胞铺满于孔底后,藻兰蛋白组换入含有100ug/ml,50ug/ml,25ug/ml的无血清1640培养液,蚕砂卟啉组换入含10ug/ml,5ug/ml,2.5ug/ml的无血清1640培养液,培养6小时后,通过光纤逐孔照射620nm脉冲铜激光12J/cm2,照光完毕后换入新鲜的1640培养液,继续培养24小时后测定各孔细胞成活率。作为对照,另设藻兰蛋白50ug/ml、25ug/ml不照光组;蚕砂卟啉5ug/ml不照光组,1640培养液照光组和不照光组。结果如下:
表1 藻兰蛋白与CPD4培养细胞激光照射后细胞生存率比较
藻兰蛋白(50ug/ml) CPD4(5ug/ml)
不照光 照光 不照光 照光
例数 12 23 12 12
均数(%) 88.2 37.6 21.1 25.9
标准差 9.5 17.6 13.2 20.0
t值 9.0 0.7
P值 <0.001 0.26
表2 不同浓度藻兰蛋白、CPD4培养细胞激光照射后细胞生存率比较
藻兰蛋白(ug/ml) CPD4(ug/ml)
20 50 100 2.5 5.0 10.0
组别 1 2 3 4 5 6
例数 24 23 23 12 12 12
均数(%) 89.7 37.6 22.1 20.1 25.9 31.5
标准差 31.0 17.6 12.4 9.4 20.0 25.8
P值 0.001a0.001b0.30c0.29d
各组别间比较:a 1∶2;b 2∶3;c 4∶5;d 5∶6。
4、6组间比较:P=0.09。
表3 藻兰蛋白、CPD4对细胞生存率的影响
1640培养液 藻兰蛋白(ug/ml) -CPD4
(5ug/ml)
不照光 照光 25 50
组别 1 2 3 4 5
例数 24 23 12 12 12
均数(%) 99.4 93.1 153.0 38.2 21.1
标准差 15.5 20.9 35.8 9.5 13.2
P值 0.13a<0.001b0.02c<0.001d
各组别间比较:a 1∶2;b 1∶3;c 1∶4;d 1∶5。
除第1组外,其余各组均未受激光照射。
以上实施例说明证明,藻兰蛋白具有明显的光敏作用,大肠癌细胞株HR-8348在藻兰蛋白50ug/ml浓度处理后,照光与不照光的生存率P<0.001,其生存率随藻兰蛋白的浓度降低而递增,各浓度间的P值均<0.001,均明显优于蚕砂卟啉。然而在藻兰蛋白低浓度(25ug/ml)不照光时,测得的细胞生存率达153%,说明藻兰蛋白又具有营养作用。
实施例2:
藻兰蛋白(CPL)与蚕砂卟啉(CPD4)激光治疗小鼠S180移植癌的疗效比较。
应用藻兰蛋白与蚕砂卟啉,分别给予S180小鼠移植瘤(直径在0.6~0.8厘米)的肿瘤皮内注射浓度为1%各2mg,2小时后经波长630nm的脉冲铜激光照射,能量密度260~315J/cm2,每点光照15分钟,照射后15天其肿瘤治愈率分别为58%和52%,折算瘤重与空白对照组相比,P值分别为0.001和0.002,均具显著差异。而前者略优于后者,同期口服藻兰蛋白,光照组肿瘤治愈率为53%,其瘤重与空白对照组相比P>0.005,表明藻兰蛋白注射与口服治疗,效果相似。
表4 激光照射前后各组小鼠瘤重和疗效
鼠数 照前 X+SD(克) 照后15天 X+SD(克) P值 肿瘤 治愈%
治愈数
对照 31 0.089±0.033 2.051±2.11
CPL注射 31 1.010±0.052 0.991±0.223 0.001 18 58
CPD4注射 31 0.080±0.022 0.221±0.620 0.002 16 52
CPL口服 15 0.099±0.047 0.613±1.500 0.007 8 53
以上实施例说明:藻兰蛋白在不避光条件下对S180小鼠移植瘤进行激光动力学治疗,疗效优于蚕砂卟啉,证明藻兰蛋白具有明显的光敏作用,适用于激光-光纤治疗肿瘤,由于其可不避光应用,且口服疗效与注射相仿,具有安全方便,无副作用特点,因此适于在医学激光治疗肿瘤领域广泛推广应用。