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研究背景及目的:结直肠癌(colorectal cancer)包括结肠癌(colon cancer)和直肠癌(rectal cancer),在世界范围内经济发达国家的发病率较高,可高达(30～50)/10万[1],是最常见的消化道恶性肿瘤之一,占所有癌症的第4位,死亡率为第2位。结直肠癌在我国的发病率和死亡率亦处于逐年上升的趋势,五年生存率低于发达国家水平。对中晚期结直肠癌的治疗措施主要为手术切除结合放化疗,但术后复发转移率高,化疗虽能延长患者的生存期,但药物毒副作用明显,会降低患者的生存质量。中医在肿瘤综合治疗中起着重要的辅助作用,中药大品种注射液如鸦胆子油乳注射液、艾迪注射液等,在抑制结直肠癌细胞增殖、提高机体耐受力等方面具有显著作用。但因其研究方法的局限性,有价值的临床数据较为缺乏,使其难以被广泛接受和认可。患者来源肿瘤异种移植模型(patient derived xenograft model,PDX模型)是直接将患者的肿瘤组织移植到免疫缺陷小鼠体内,依靠小鼠提供环境生长的动物模型。PDX模型能最大化的保留患者肿瘤的异质性,指导肿瘤临床治疗,可用于测试药物敏感性,寻找作用靶点,进行精准化治疗。目前国内外很多肿瘤研究机构都在建立PDX标本库,应用于抗肿瘤药物研究。本课题拟建立结直肠癌PDX模型,并再此基础上进行中药抗肿瘤疗效观察,为中医精准化治疗提供更可靠的循证医学证据。实验内容与方法:1结直肠癌PDX模型的建立:筛选南京中医药大学附属医院5例结直肠癌患者,利用手术时所取得肿瘤组织标本建立PDX结直肠癌模型,并传代培养。2中药对结直肠癌细胞增殖的影响:CCK-8法:《中药大品种科技竞争力报告(2016版)》总结了肿瘤用中药大品种,对此,我们选取了南京中医药大学附属医院使用频率较高、且适应症包含结直肠癌的康莱特注射液、艾迪注射液、鸦胆子油乳注射液、华蟾素注射液。进行结直肠癌细胞活性检测,观察这4种中药注射液对人结直肠癌细胞SW480、HCT116、HT29、HCT15的增殖抑制影响。流式细胞术(flow cytometry,FCM):采用观察中药注射液对人结直肠癌HCT116、HCT15细胞调亡比例的影响。Hoechst 33258荧光染色实验:观察中药注射液对人结直肠癌HCT116、HCT15细胞形态的影响。3基于结直肠癌PDX模型中药抗肿瘤疗效观察:使用建模成功的结直肠癌PDX模型作为研究对象,分为对照组、中药治疗组和西药治疗组,给药21天,观察中药注射液抗肿瘤疗效。研究结果:1结直肠癌PDX建模情况:本研究自2016年12月—2017年5月,共收集了 5例结直肠癌组织标本,最终建成可以传代的PDX模型3例。2中药对结直肠癌细胞增殖的影响:CCK-8法:结果提示康莱特注射液、艾迪注射液、鸦胆子油乳注射液、华蟾素注射液对人结直肠癌SW480、HCT116、HT29、HCT15细胞均有抑制作用,但在相同浓度条件下,鸦胆子油乳注射液、艾迪注射液显示出较强的抗增殖作用,与剂量及作用时间之间存在明显的效应关系。故后续实验选用鸦胆子油乳注射液、艾迪注射液用于抗肿瘤疗效,选用HCT116、HCT15细胞用于凋亡研究。流式细胞术:结果提示鸦胆子油乳注射液、艾迪注射液均能诱导结直肠癌HCT116、HCT15细胞凋亡,且与剂量、时间呈正相关。Hoechst33258荧光染色实验:观察到鸦胆子油乳注射液、艾迪注射液均能使结直肠癌HCT116、HCT15细胞核固缩及碎裂,且程度与剂量、时间呈正相关。3基于结直肠癌PDX模型中药抗肿瘤疗效观察:建模成功的3例结直肠癌PDX模型,1例对鸦胆子油乳注射液的治疗更敏感,1例对艾迪注射液的治疗更敏感,1例两药疗效相当。研究结论:1我们成功建立了 3例结直肠癌PDX模型,模型能保留原代肿瘤异质性,可以用于抗肿瘤药物的评价,有助于指导药物选择,实现精准化治疗。2鸦胆子油乳注射液、艾迪注射液能有效抑制人结直肠癌SW480、HCT116、HT29、HCT15细胞增殖,诱导细胞发生凋亡,且在结直肠癌PDX模型中显示出一定的抗肿瘤效果。