靶向保护性自噬提高低温等离子体对癌细胞的杀伤效率的方法技术

靶向保护性自噬提高低温等离子体对癌细胞的杀伤效率的方法，本方法涉及生物医药领域。本发明专利技术提供细胞自噬抑制剂在制备辅助低温等离子体治疗癌症的药物或提高低温等离子体的癌细胞杀伤作用的药物中的应用。本发明专利技术发现低温等离子体能够有效诱导癌细胞的凋亡，杀伤非小细胞型肺癌和乳腺癌等癌细胞；低温等离子体诱导细胞凋亡，同时也会引发保护性细胞自噬的产生；以保护性细胞自噬为靶标，通过利用自噬抑制剂抑制细胞自噬，有效提高了低温等离子体对癌细胞的杀伤效率。本发明专利技术提供的可以显著提高低温等离子体对癌细胞的杀伤效率的方法，为后续低温等离子体在临床治疗中的应用及其疗效提高提供了新思路。

Targeting protective autophagy to improve the killing efficiency of cryogenic plasma on cancer cells

Targeting protective autophagy can improve the killing efficiency of cryogenic plasma on cancer cells. The method relates to the field of biomedicine. The present invention provides the application of cell autophagy inhibitors in the preparation of drugs for assisting low temperature plasma to treat cancer or drugs for killing cancer cells by high or low temperature plasma. The invention discovers that low temperature plasma can effectively induce apoptosis of cancer cells and kill non-small cell lung cancer and breast cancer cells; low temperature plasma can induce apoptosis, but also can cause the production of protective cell autophagy; protective cell autophagy as a target, through the use of autophagy inhibitors to inhibit cell autophagy, the low temperature plasma can effectively improve the effect of low temperature plasma on cancer cells. Killing efficiency. The method provided by the invention can significantly improve the killing efficiency of cryogenic plasma on cancer cells, and provides a new idea for the application of cryogenic plasma in clinical treatment and the improvement of its curative effect.

【技术实现步骤摘要】
靶向保护性自噬提高低温等离子体对癌细胞的杀伤效率的方法
本专利技术涉及生物医药
，具体涉及靶向保护性自噬提高低温等离子体对癌细胞的杀伤效率的方法。
技术介绍
近年来，癌症是全球性的重大公共卫生问题之一。手术、放疗、化疗等传统的癌症治疗方法及多种手段联合治疗，虽然在癌症治疗上取得了一定的成就，但副作用也相当显著，且治疗费用昂贵，导致“因病致穷”。据统计，肺癌和乳腺癌是男性和女性发病率和致死率均较高的癌症，且仍呈现逐年增长趋势。传统的放、化疗虽然具有一定的作用，但是副作用较大，易产生耐药性，预后不理想。低温等离子体(Non-thermalPlasma，NTP)，是固、液、气态之外的物质的第四态，是由电子、离子和中性粒子等多种自由基组成的近似电中性的电离气体。近年来，低温等离子体在生物医疗方面的研究应用备受关注，主要包括医疗器械等的灭菌、口腔疾病治疗、伤口愈合、生物医疗材料的表面处理等多个领域。近年来，低温等离子体被发现可以有效地杀伤多种癌细胞，且在一定条件下能够“选择性”杀伤癌细胞。研究发现，低温等离子体能够有效诱导多种癌细胞发生细胞凋亡，能够有效抑制荷瘤动物体内的癌细胞增殖，缩小瘤体，延长荷瘤动物的寿命。与传统的治疗手段相比，低温等离子体治疗具有较强的可控性、副作用小、作用范围精确、可重复治疗等多方面的优势，有望成为癌症治疗的第四大手段。因此，提高低温等离子体对癌细胞的杀伤效率的方法，开发有效的低温等离子体治疗癌症的方法具有重要意义。细胞自噬是真核细胞内物质降解循环再利用的过程，是细胞清除受损和有害物质，维持自身稳态的重要机制。细胞自噬作为一把“双刃剑”，在维持细胞的正常生命活动中起重要的作用：当细胞受到外界刺激如饥饿，药物等时，诱导细胞自噬可以帮助细胞存活；当细胞受到严重损伤时，诱导细胞自噬可促进细胞走向死亡。细胞自噬在癌症的发生和治疗过程中具有重要作用。
技术实现思路
为解决现有技术中的技术问题，本专利技术的目的在于提供靶向保护性自噬提高低温等离子体对癌细胞的杀伤效率的方法。专利技术人长期致力于低温等离子体诱导细胞凋亡等作用的研究，在研究过程中，发现低温等离子体不仅能够诱导细胞凋亡的发生，而且同时能够诱导细胞自噬的发生；在此基础上，开发了以细胞自噬为靶标，通过抑制细胞自噬提高低温等离子体对癌细胞的杀伤作用的方法，为低温等离子体治疗癌症提供了新的靶点。第一方面，本专利技术提供细胞自噬抑制剂在制备辅助低温等离子体治疗癌症的药物中的应用。第二方面，本专利技术提供细胞自噬抑制剂在制备提高低温等离子体的癌细胞杀伤作用的药物中的应用。第三方面，本专利技术提供细胞自噬抑制剂在促进低温等离子体诱导细胞凋亡或提高低温等离子体对细胞的杀伤作用的非诊断和/或非治疗目的的应用。本专利技术中，所述自噬抑制剂可以为任何能够抑制细胞自噬的物质。优选地，所述细胞自噬抑制剂包括3-甲基腺嘌呤(3-MA)、氯喹(Chloroquine)、巴弗洛霉素A(BafilomycinA1)中的一种或多种。作为本专利技术的一种实施方式，所述细胞自噬抑制剂为氯喹；所述氯喹的添加量为至终浓度为10～100μM。优选地，所述氯喹的添加量为至终浓度为20～50μM。作为优选实施方式，所述氯喹的添加量为至终浓度为20μM。专利技术人经过研究发现，绝大多数的低温等离子体处理过程中均会诱导细胞自噬的发生，因此，本专利技术中，所述低温等离子体可以为任何类型。优选地，本专利技术中，所述低温等离子体为选自射流低温等离子体、介质阻挡放电低温等离子体、空气多针低温等离子体中的一种。作为本专利技术的一种实施方式，所述低温等离子体为介质阻挡放电低温等离子体。本专利技术中，所述低温等离子体的工作气体为空气和/或惰性气体；所述惰性气体包括氦气、氩气和氮气中的一种或多种；优选地所述工作气体为氦气。作为一种实施方式，所述低温等离子体的工作气体为氦气。低温等离子体的工作效率和工作时间可以根据对于细胞的状态、处理目的和对于处理效果的要求不同进行选择和调整；作为本专利技术的一种实施方式，所述低温等离子体的功率为0.5W/cm2～2W/cm2；和/或，所述低温等离子体的工作时间为10～120秒。作为本专利技术的一种实施方式，所述低温等离子体的功率为0.9W/cm2；所述低温等离子体的工作时间为10～120秒。本专利技术中，作为一种实施方式，所述癌症为肺癌或乳腺癌；所述肺癌优选为非小细胞型肺癌。本专利技术以非小细胞型肺癌和乳腺癌为例，证明抑制细胞自噬可以提高低温等离子体的癌细胞杀伤效率，但是，本领域技术人员应该理解，癌症发生过程中均会伴随细胞的自噬和凋亡的发生，低温等离子体广泛适用于多种癌症的治疗，所有低温等离子体能够杀伤的细胞或癌症，均在本专利技术的保护范围内。第四方面，本专利技术提供一种提高低温等离子体的细胞杀伤效率的方法，其为采用细胞自噬抑制剂处理细胞，利用低温等离子体杀伤细胞；所述细胞自噬抑制剂包括3-甲基腺嘌呤(3-MA)、氯喹(Chloroquine)、巴弗洛霉素A(BafilomycinA1)中的一种或多种；所述细胞自噬抑制剂处理细胞的处理时间为4～16小时。当所述细胞自噬抑制剂为氯喹时，所述氯喹的添加量为至终浓度为20～50μM；所述细胞自噬抑制剂处理细胞的处理时间为4～6小时。所述方法为非诊断和/或非治疗目的的。本专利技术的有益效果在于：本专利技术发现低温等离子体能够有效诱导癌细胞的凋亡，杀伤非小细胞型肺癌和乳腺癌等癌细胞；低温等离子体在诱导细胞凋亡的同时，同时也会引发保护性细胞自噬的产生；以保护性细胞自噬为靶标，通过利用自噬抑制剂抑制细胞自噬，有效提高了低温等离子体对癌细胞的杀伤效率。本专利技术提供的可以显著提高低温等离子体对癌杀伤效率的方法，为后续低温等离子体在临床治疗中的疗效预测和增敏提供了新思路。附图说明图1为本专利技术实施例1中的低温等离子体装置结构图；其中，a为低温等离子体装置结构示意图；b为等离子体反应室。图2为本专利技术实施例1中低温等离子体处理后非小细胞型肺癌细胞A549和乳腺癌细胞MDA-MB-231的细胞活力检测。图3为本专利技术实施例2中低温等离子体诱导非小细胞型肺癌细胞A549和乳腺癌细胞MDA-MB-231发生细胞凋亡；其中，a为流式细胞术检测细胞凋亡的产生；b为低温等离子体处理后，Westernblot检测细胞凋亡相关蛋白的表达情况；Ctrl代表对照。图4为本专利技术实施例3中低温等离子体处理诱导细胞自噬的产生；其中，a为免疫荧光检测自噬小体的产生；b为WesternBlot检测自噬标志性蛋白LC3的转换及P62的变化；Ctrl代表对照。图5为本专利技术实施例4中采用自噬抑制剂氯喹抑制细胞自噬后低温等离子体对癌细胞的杀伤作用分析；其中，a为CCK-8检测自噬抑制剂氯喹预处理后，低温等离子体对细胞活力影响；b为采用AnnexinV/PI双染后流式细胞术分析抑制细胞自噬对低温等离子体诱导的细胞凋亡的影响；CQ代表氯喹处理，NTP代表低温等离子体处理。具体实施方式以下结合具体实施例，对本专利技术进一步阐述。应理解，这些实施例仅用于本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。除非另有定义或说明，本专利技术所述的科学术语与本领域普通技术人员所理解具有相同的含义。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.细胞自噬抑制剂在制备辅助低温等离子体治疗癌症的药物中的应用。

【技术特征摘要】
1.细胞自噬抑制剂在制备辅助低温等离子体治疗癌症的药物中的应用。2.细胞自噬抑制剂在制备提高低温等离子体的癌细胞杀伤作用的药物中的应用。3.细胞自噬抑制剂在促进低温等离子体诱导细胞凋亡或提高低温等离子体对细胞的杀伤作用的非诊断和/或非治疗目的的应用。4.根据权利要求1～3任一项所述的应用，其特征在于，所述细胞自噬抑制剂包括3-甲基腺嘌呤、氯喹、巴弗洛霉素A中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述细胞自噬抑制剂为氯喹；所述氯喹的添加量为至终浓度为10～100μM；优选地，所述氯喹的添加量为至终浓度为20～50μM。6.根据权利要求1～5任一项所述的应用，其特征在于，所述低温等离子体为选自介质阻挡放电低温等离子体、射流低温等离子体、空气多针低温等离子体中的一种；优选为介质阻挡放电低温等离子体。7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述低温...

【专利技术属性】
技术研发人员：马洁，韩伟，江海河，聂莉莉，张浩，程诚，沈洁，崔淑俊，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34