目前胶质母细胞瘤(GBM)的标准治疗方法是手术切除加术后放化疗。GBM的放疗耐受是临床上比较棘手的问题。之前有研究认为GBM细胞在血供不足的情况下出现缺氧诱导因子1α(HIF1α)和丙酮酸脱氢酶激酶1(PDK1)的上调,从而导致糖酵解的增加和产生放疗耐受。二氯醋酸(DCA)是PDK的抑制剂,可改变肿瘤的代谢,恢复肿瘤细胞氧化磷酸化过程,逆转GBM的无氧糖酵解,提高GBM放疗敏感性。
Shen等研究的主要目的是验证放疗可促进糖酵解,DCA逆转糖酵解过程提升GBM对放疗的敏感性。在体外实验中,将U87GBM细胞经放射线处理后,检测到糖酵解相关基因表达上调,PDK的同工酶升高1.26-3.38倍。Westernblot结果显示,HIF1α也同步上调。经过DCA处理的肿瘤细胞在放疗后糖酵解明显降低(P<0.01)。DCA能够抑制GBM细胞增殖,使得肿瘤细胞线粒体储备功能下降;诱导活性氧增加,促进细胞凋亡。上述的改变均有助于提高肿瘤细胞对放疗的敏感性。
接着进行动物体内实验。在裸鼠右基底节注射U87GBM细胞后,分成4组:无处理组、单纯放疗组、单纯DCA组和放疗联合DCA组。在肿瘤种植后13天进行全脑照射,总剂量20Gy,分10次以上。肿瘤细胞的增殖情况通过HE染色和Ki-67染色等来评估。结果发现,放疗联合DCA组的肿瘤增殖明显受抑制,荷瘤小鼠生存期显著延长。
综上所述,DCA是一种能进入血脑屏障的小分子。DCA调整脑内糖代谢途径,使肿瘤细胞对放疗更加敏感,从而提高放射疗法的效果。DCA是一种罕见病的药品,也叫“孤儿药”,目前仅用于几种跟线粒体代谢紊乱相关的先天性疾病,今后需要更多的研究来评估这个代谢靶向药。Shen等的研究说明DCA在不伤害正常脑组织的同时,能改变肿瘤细胞的糖代谢,提高GBM患者接受标准治疗的效果,为GBM治疗提供了新的思路。
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