利用自噬抑制剂氯喹提高离子束治疗肿瘤疗效的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物医药技术领域，尤其是涉及一种利用自噬抑制剂氯喹提高离子束治疗肿瘤疗效的方法。
【背景技术】
[0002]恶性肿瘤(也称为癌症)主要是因细胞增殖机制失调而妨碍正常细胞功能的疾病，可能局部侵润正常组织并经由淋巴系统、体内循环系统而转移到其他部位。具有对抑制生长信号不敏感、不受生长信号控制而无限增殖的特点，具有抵抗凋亡、促进血管生成、侵袭和迀移的能力。癌症是常见的多发病，主要有肺癌、肝癌、肠癌、宫颈癌、前列腺癌、胶质瘤、乳腺癌等。在全世界每年新增的癌症患者超过1400万，每年因癌症死亡的人超过820万。癌症严重危害人类的生命与健康，是全球最大的公共卫生问题之一(Globocan, IARC, 2010, 2008)。我国癌症发病和死亡人数居全世界首位，根据《2012中国肿瘤登记年报》发布的数据:“全国每6分钟就有一人被确诊为癌症，每天有8550人成为癌症患者，每七到八人中就有一人死于癌症。” “全国癌症发病形势严峻，发病率与死亡率呈持续上升趋势，每年新发癌症病例约350万，因癌症死亡约250万”。
[0003]癌症的治疗方法主要有手术、化疗、放疗、免疫疗法、靶向治疗等，全世界各种治疗方法治愈率45 %，放射治疗连同手术和化疗是目前癌症治疗的三大常规手段，在所有接受治疗的患者中将近80%的患者均不同程度地接受了放射治疗。常规射线如X射线与γ射线等的放疗技术在治疗恶性肿瘤的同时也对正常组织造成损伤，甚至造成严重的毒副作用。因此，如何提高放射治疗中肿瘤组织的辐照剂量以杀死肿瘤，同时减少对正常组织的损伤一直是放疗领域所追求的目标。
[0004]离子束(质子束和重离子束)治疗是目前国际公认最先进的放射治疗技术。与X-射线、γ-射线和电子束不同，离子束与物质相互作用时其动能损失主要在射程的末端而呈现急剧增强的窄峰，称为布拉格峰；调节离子束能量就可以控制其布拉格峰的位置，基于此原理的离子束治疗在对肿瘤组织进行大剂量照射时可以很好地保护健康组织。因此，离子束治疗癌症具有传统放疗难以比拟的优势:①定位精度高，对健康组织损伤小；?利用质子和重离子的带电性，可以通过束流传送系统按肿瘤断层的形状精确地进行照射治疗可在线监控照射束流的动态，实现位置的精确监控传能线密度高，相对生物学效应高；⑤治疗周期短，治愈率高，尤其是重离子束对抗常规射线及治疗后复发的肿瘤也非常有效；⑥无明显毒副作用。
[0005]离子束治疗因为设备昂贵，所以提高单次照射的效果能够降低照射剂量，提高设备的利用率并降低费用。如何能够更高效地利用束流、提高束流的有效剂量？常规的方法是通过添加放疗增敏剂[如Misonodaxole、硝基咪唑的酰胺衍生物SR-2508(Etanidacole)、硝基咪唑类化合物AK-2123、吉西他滨、顺铂、甘氨双唑钠、替拉扎明(TPZ)等]或者利用细胞因子或者小分子药物[如金雀异黄酮、丝裂霉素、靶向的磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/核因子kB(NF-kB)信号通路、表皮生长因子受体EGFR、生存素Survivin等]让肿瘤细胞停滞在G2/M期，提高肿瘤细胞的辐射敏感性这两种增加电离辐射对肿瘤的损伤的方法。
[0006]细胞自噬是细胞在营养剥夺或者外界压力的条件下，降解自身的细胞器(如内质网，线粒体等)或者蛋白聚集体，以维持自身能量和物质代谢的过程。在哺乳动物细胞中，诱导自噬的一般分子机理为:在饥饿或者外界压力条件下，各种信号汇聚在mTORCl引起mTORCl从ULK复合物上解离，使得ULK高度磷酸化，接着磷酸化Ambral，使得Beclinl-Ambral-PIK3C3复合物从微管转移到内质网，构成自噬体的核心。然后Atg5-Atgl2复合物以及LC3完成自噬泡的延伸，成熟的自噬泡与溶酶体相结合完成降解。一般认为自噬是细胞对于环境变化的有效反应，对细胞的存活和死亡起着举足轻重的作用，目前研究表明自噬与人类的多种疾病，尤其是恶性肿瘤存在密切关系。
[0007]自噬与肿瘤细胞死亡的关系目前还不十分清楚，有研究表明，自噬是细胞死亡的一种方式，与凋亡相似，被命名为II型程序化细胞死亡，但也有大量的实验数据支持自噬是一种肿瘤细胞面对外界压力的适应性反应，是促进细胞存活的一种效应。我们采用六种肿瘤细胞进行的研究结果表明，对于碳离子照射，自噬是一种辐射抗性因素，抑制自噬表达能够诱导细胞凋亡从而提高辐射敏感性。
[0008]氯喹(Chloroquine，CQ)是一种已经广泛应用的抗疱疾药物，研究表明氯喹可以提高溶酶体pH值、抑制自噬体和溶酶体的融合以及自噬溶酶体内蛋白的降解，是一种自噬抑制剂；Amaradi等发现5 ymol/L的氯喹可以抑制自■降解机制，促进p53介导的肿瘤细胞凋亡；Maclean等认为高浓度的氯喹(50ymol/L)可直接导致肿瘤细胞死亡；Chaachouay研究发现用3-甲基腺嘌呤(3-MA)和氯喹抑制辐射抗性的乳腺癌细胞MDA-MB-231可以提高辐射敏感性。氯喹作为自噬抑制剂已与多种化疗药形成联合治疗药物，并已进入临床1/II实验阶段。
[0009]氯喹于1947年开始被应用于临床，由于其高效、安全、低价等特性，至今仍然作为一种抗疟疾药广泛的应用于临床治疗，其药代动力学和毒性研究已经非常明确，作为放疗的辅助药物，完成临床前实验研究后，可以直接进入临床II期。根据权威机构统计，开发一种新药的平均成本约为40?118亿美元，平均耗时约12年，发明安全有效的新药是一个长期、艰难和昂贵的进程，因此进行成熟药物的新应用研发，可以极大地节省资金成本，并缩短研发周期。
[0010]现有技术缺陷:手术治疗对患者生理功能和形态的损伤较大，也不适用于身体状况较差的患者；化学药物疗法副作用太强，严重损伤生理机能；放射治疗针对早期癌症和局部进展性癌症，治疗中的身体负担小。
【发明内容】
[0011]本发明的目的在于避免现有技术的缺陷而提供一种利用自噬抑制剂氯喹提高离子束治疗肿瘤疗效的方法，有效解决了现有技术存在的问题。
[0012]为实现上述目的，本发明采取的技术方案为:所述的一种利用自噬抑制剂氯喹提高离子束治疗肿瘤疗效的方法，其特点是使用氯喹类自噬抑制剂和离子束照射，其采用的氯喹类自噬抑制剂对肿瘤进行预处理，再进行离子束照射，抑制肿瘤的生长；具体包括如下步骤:
[0013](1)药物配制:将氯喹类自噬抑制剂溶解在生理盐水中，制成药物溶液，将该溶液过滤待用；
[0014](2)药物注射:通过注射给药，剂量为2?50 μ Μ或者20?500mg kg 'day \注射后4小时进行离子束照射；
[0015](3)采用离子束治疗装置，通过离子加速器将离子源产生带电离子加速到速度约为光速的70%，通过束流输运线传输到治疗室，再使用照射设备调整照射野与肿瘤形状一致，进行肿瘤治疗。
[0016](4)监测:照射完毕后，持续监测进食情况和体重，并测量肿瘤体积。
[0017]所述的第二步骤中的氯喹类自噬抑制剂包括氯喹、羟氯喹和4-氨基喹啉，氯喹类自噬抑制剂用药量为2?50 μ Μ或20?500mg kg May ^
[0018]所述的第二步骤和第三步骤中的离子束包括质子束和重离子束，所述的重离子束包括氦(He)、锂(Li)、铍(Be)、硼⑶、碳(C)、氮(N)、氧(0)、氟(F)、氖(Ne)、娃(Si)、氩(Ar)、铁(Fe)、铜(Cu)、铂(Pt)、金(Au)离子，离子束照射使用剂量范围:单次照射剂量为2?8Gy，总照射剂量为30?80Gy。
[0019]所述的重离子束优选碳离子束和氧离子束。
[0020]所述的离子束照射的次数为1?35次，优选4?20次。
[0021]本发明的有益效果是:所述的一种利用自噬抑制剂氯喹提高离子束治疗肿瘤疗效的方法，其利用离子束照射诱发肿瘤细胞凋亡，同时引发细胞自噬的发生，然后通过使用氯喹类自噬抑制剂阻断自噬过程，从而更有效地诱发细胞凋亡，达到促进离子束治疗杀死肿瘤细胞的目的。两者协同作用可以提高离子束治疗中的单次照射的辐射损伤效应，从而达到提高肿瘤组织辐照效应增强的功效。其使用氯喹类自噬抑制剂后，离子束照射对肿瘤细胞的损伤提高23%，对肿瘤组织的生长抑制率显著提高1.75倍。其显著提高离子束治疗中单次照射的效果，减少治疗次数，缩短治疗周期，也可提