CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

HỌC VIỆN QUÂN Y

Người hướng dẫn khoa học:

1. PGS.TS. Nguyễn Lĩnh Toàn

2. PGS.TS. Hồ Anh Sơn

Phản biện 1: PGS. TS. Vũ Văn Khiên

Phản biện 2: PGS. TS. Nguyễn Văn Ba

Phản biện 3: PGS. TS. Nguyễn Thanh Thúy

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp trường

họp tại Học viện Quân y

Vào hồi:

giờ

ngày tháng năm 2019

Có thể tìm hiểu luận án tại:

1. Thư viện Quốc Gia

2. Thư viện Học viện Quân y

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Ung thư đại trực tràng (colorectal cancer-CRC) là quá trình bệnh lý phát sinh từ đại trực tràng, gây nên bởi sự tăng bất thường các tế bào có khả năng xâm lấn hay lan rộng vào các bộ phận khác của cơ thể. Là quá trình bệnh lý phát triển qua nhiều giai đoạn, hậu quả từ sự tích lũy tăng dần của đột biến gen, đột biến ngoài gen và bất thường trong con đường tín hiệu nội bào Wnt. Số bệnh nhân bị CRC và số ca tử vong do CRC vẫn tăng theo thời gian. Liệu pháp sử dụng virus ly giải tế bào u để điều trị ung thư là một phương thức biến sự sao chép của virus thành vũ khí tiêu diệt các tế bào ung thư và hầu như không ảnh hưởng đến các tế bào lành. Các chủng virus vaccin sởi (MeV) và quai bị (MuV) đã được chứng minh là có hiệu quả điều trị ung thư người. Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu đánh giá hiệu quả kháng ung thư đại tràng người của phối hợp MeV và MuV. Do đó, chúng tôi tiến hành đề tài: “nghiên cứu tác dụng kháng ung thư đại tràng người của virus vaccine sởi và quai bị trên thực nghiệm” với các mục tiêu sau:

Mục tiêu:

1. Đánh giá khả năng gây độc tế bào và chết tế bào theo chương trình của phối hợp virus vaccine sởi và quai bị trên dòng tế bào ung thư đại tràng người HT-29 in vitro.

2. Đánh giá hiệu quả kháng u của phối hợp virus vaccine sởi và quai bị trên mô hình chuột thiếu hụt miễn dịch mang khối u dòng tế bào ung thư đại tràng người HT-29.

Tính cấp thiết:

Nghiên cứu tác dụng kháng ung thư đại tràng người của phối hợp virus vaccine sởi (MeV) và quai bị (MuV) cả in vitro cũng như trên mô hình cấy ghép trên chuột thiếu hụt miễn dịch, làm tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo đánh giá tính an toàn, cơ chế tác dụng của phối hợp MeV và MuV kháng ung thư, tiến tới các thử nghiệm lâm sàng ở các giai đoạn khác nhau sử dụng phối hợp 2 virus vaccine này điều trị bệnh nhân ung thư.

2

Đóng góp mới của luận án: Hoàn thiện quy trình nuôi cấy tế bào ung thư đại tràng người HT- 29 in vitro và ghép u trên đùi chuột nude.

Đánh giá tác dụng kháng ung thư đại tràng người dòng tế bào HT- 29 của phối hợp MeV và MuV cả in vitro cũng như trên mô hình cấy ghép trên chuột thiếu hụt miễn dịch. Từ đó làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo tiến tới các thử nghiệm lâm sàng điều trị ung thư.

Bố cục luận án: Luận án có 140 trang, bao gồm: Đặt vấn đề (2 trang), Chương 1: Tổng quan (36 trang), Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu (28 trang), Chương 3: Kết quả (32 trang), Chương 4: Bàn luận (37 trang), Kết luận (2 trang), Kiến nghị (1 trang).

Luận án có 142 tài liệu tham khảo (tiếng Anh: 142). CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1. Ung thư đại trực tràng 1.1. Tình hình ung thư đại trực tràng Trên thế giới, nó là loại ung thư phổ biến thứ ba ở nam giới và phổ biến thứ hai ở nữ giới, là nguyên nhân đứng thứ ba gây tử vong liên quan đến ung thư. Trong năm 2017, ước tính có khoảng 95.520 trường hợp ung thư đại tràng và 39.910 trường hợp ung thư trực tràng mới được chẩn đoán tại Mỹ. Tỉ lệ mắc CRC rất đa dạng về tuổi, chủng tộc, sắc tộc và kiểu mắc. CRC đang có xu hướng trẻ hóa người mắc (dưới 50 tuổi).

1.2. Nguyên nhân ung thư đại trực tràng 1.2.1. Đột biến gen di truyền Bệnh đa polyp tuyến và hội chứng Gardner: là do các đột biến di

chuyền ở gen coli gây polyp tuyến (APC), một gen ức chế khối u.

Hội chứng Lynch: là do những biến đổi ở các gen hỗ trợ sửa chữa

DNA, làm cho DNA bắt cặp sai, dẫn đến phát triển ung thư.

Hội chứng Peutz-Jeghers: là do những biến đổi di truyền ở gen ức

chế khối u,

3

1.2.2. Các đột biến gen mắc phải Đột biến gen xảy ra trong thời gian sống và không truyền qua các thế hệ, chúng chỉ có ở các tế bào sinh ra từ tế bào gốc bị đột biến. CRC là do đột biến gen mắc phải gây ra nhiều hơn so với các đột biến gen di truyền.

1.3. Cơ chế bệnh sinh của ung thư đại trực tràng 1.3.1. Gen, vi môi trường và di truyền ngoại gen (epigenetic) Đột biến gen gây ra CRC: Bộ gen CRC có khoảng 13.000 gen đột biến, nhưng chỉ có khoảng 69 đột biến gen điều khiển được đề xuất là các đột biến có vai trò hình thành CRC. Các đột biến gen APC kéo theo là đột biến xảy ra ở gen KRAS hoặc TP53, hoạt hóa con đường tín hiệu Wnt làm khởi phát polyp tiến triển thành CRC. Đột biến gen trong con đường tín hiệu yếu tố tăng trưởng chuyển dạng beta (TGFβ), gen thụ cảm thể TGFβ loại II, cả gen SMAD2, SMAD4, RUNX3 và TSP1 Ít gặp hơn là đột biến các gen MSH2, MSH6, MLH1 và PMS2 cũng có vai trò hình thành CRC.

microRNA là phân tử điều hòa di truyền ngoại gen của CRC: có một số microRNA tăng lên trong tế bào CRC so với tế bào đại trực tràng bình thường như: miRNA-31, miRNA-183, miRNA-17-5, miRNA-18a, miRNA-20a và miRNA-92, nhưng miRNA-143 và miRNA-145 lại thấp hơn đáng so với tế bào bình thường.

Các microRNA ức chế khối u và microRNA gây ung thư: miRNA- 135a và miRNA-135b ảnh hưởng trực tiếp gen ức chế khối u APC và kích hoạt tín hiệu con đường Wnt tạo ra CRC. miRNA-122a là một chất ức chế khối u làm tăng biểu hiện gen APC. miRNA-21 tăng trong tế bào ở giai đoạn sớm CRC, miRNA-21 là chất gây ung thư. miRNA-143 và miRNA-145 cũng là chất ức chế khối u.

1.3.2. Tăng methyl hóa DNA trong ung thư đại trực tràng Methyl hóa DNA là phản ứng cộng thêm một nhóm methyl vào vị tác của enzyme DNA trí 5' của cytosine dưới xúc methyltransferase để tạo thành 5-methyl cytosine. Tăng methyl hóa

4

làm bất hoạt gen, giảm quá trình tế bào chết theo chương trình, sửa chữa DNA và kiểm soát chu trình tế bào.

1.3.3. Giảm methyl hóa DNA trong tế bào CRC Giảm methyl hóa DNA làm mất ổn định hệ gen, điển hình là trong

yếu tố nhân kích thước dài rải rác 1 (LINE-1) hình thành CRC.

1.3.4. Thay đổi Histone trong tế bào CRC Thể nhân là đơn vị cơ bản của nhiễm sắc thể, bao gồm một octamer tạo bởi bốn histone lõi (H3, H4, H2A, H2B) xung quanh có 147 cặp base của DNA phủ bên ngoài, lõi histone chủ yếu là hình cầu ngoại trừ “các đuôi” N- tận. Có ít nhất 8 loại thay đổi histone: acetyl hóa, methyl hóa, phosphoryl hóa, ubiquityl hóa, sumoyl hóa, hóa ADP-ribose hóa, proline isomerise hóa và citrulline hóa. Trong đó, acetyl hóa và methyl hóa là loại phổ biến nhất gây ra CRC.

1.4. Liệu pháp MeV và MuV điều trị CRC 1.4.1. Sinh học MeV và MuV MeV và MuV

là các virus

thuộc

thành viên của họ Paramyxoviridae, có đường kính khoảng 100-300nm, với một lõi nucleocapsid xoắn chứa sợi RNA đơn (-). Hai protein màng: protein fusion (F) có vai trò hợp nhất màng của virus với màng tế bào đích và huyết tán; protein hemagglutinin (H) hay hemagglutinin neuraminidase (HN) chịu trách nhiệm việc virus xâm nhập vào tế bào. 1.4.2. MeV và MuV lây nhiễm đặc hiệu tế bào ung thư đại trực tràng 1.4.2.1. Tế bào CRC có các thụ cảm thể đặc hiệu với MeV và MuV MuV chủng Urabe sử dụng các sialoglycoprotein có chứa acid sialic trên bề mặt tế bào ung thư như là thụ cảm thể đặc hiệu. MeV chủng Edmonston sử dụng các thụ cảm thể đặc hiệu CD46, Nectin-4 trên bề mặt tế bào CRC.

1.4.2.2. MeV, MuV ly giải tế bào CRC nhờ các enzyme protease Các protease có nhiều trong tế bào ung thư phân cắt glycoprotein của virus, tạo điều kiện để virus xâm nhập vào tế bào, đại diện là các matrix metalloproteinase.

5

1.4.2.3. MeV, MuV tận dụng các khiếm khuyết gen ở tế bào CRC Các khiếm khuyết di truyền trong tế bào ung thư làm cho các tế bào ung thư dễ bị nhiễm virus và tạo điều kiện cho virus nhân lên tốt hơn mà hầu như không có ở tế bào bình thường.

1.4.3. Cơ chế MeV, MuV ly giải tế bào ung thư đại trực tràng 1.4.3.1. MeV và MuV ly giải trực tiếp tế bào CRC qua hình thành hợp bào MeV và MuV ly giải tế bào ung thư bằng cách hòa màng tế bào nhiễm virus và tế bào bình thường lân cận tạo thành hợp bào (tế bào khổng lồ có nhiều nhân). Một tế bào nhiễm virus có thể hợp nhất 50- 100 tế bào lân cận tạo thành hợp bào.

1.4.3.2. MeV, MuV ly giải tế bào CRC qua trung gian miễn dịch đặc hiệu MeV, MuV tạo ra 2 loại tín hiệu nguy hiểm là tín hiệu nguy hiểm nội sinh (DAMP), các tín hiệu nguy hiểm ngoại sinh (PAMP), chúng kích hoạt đáp ứng miễn dịch đặc hiệu góp phần quan trọng ly giải tế bào u như: sản xuất IFN, các cytokine, hoạt hóa tế bào NK, đại thực bào, tế bào DC, tế bào lympho T.

Protein Hemagglutinin neuraminidase có vai trò như sialidase, loại bỏ axit sialic khỏi bề mặt tế bào ung thư, bộc lộ kháng nguyên ung thư, kích hoạt miễn dịch đặc hiệu tiêu diệt tế bào ung thư.

1.5. Các nghiên cứu lâm sàng của MeV và MuV Bảng 1.1. Các thử nghiệm lâm sàng của MeV và MuV

Bệnh

Kết quả lâm sàng

Năm

Chủng virus

Cách điều trị

Liều, thời gian điều trị

N.C lâm sàng, bệnh nhân (n)

Virus sởi (MeV)

2005

MeV- EZ

Tiêm nội u

102–103 TCID50

U lympho T dưới da

Giai đoạn 1 (n = 5)

1/5 bệnh nhân thoái triển hoàn toàn u tiêm, 3/5 bệnh nhân thoái triển một phần u tiêm, 2/3 bệnh nhân này có thoái triển một phần các u ở xa.

2010

Ung thư buồng trứng

Giai đoạn 1 (n = 21)

MeV- CEA

Tiêm màng bụng

14/21 bệnh nhân có đáp ứng: thời gian sống trung bình là 1 năm; 1 bệnh nhân có thời gian sống 3,2 năm.

103–103 TCID50 (4 tuần/lần, 6 tháng)

Giai đoạn 1

Tiến triển

MeV- CEA

Tiêm nội u

U nguyên bào đệm đa dạng

6

2014

Đa u tủy

MeV- NIS

Giai đoạn 1 (n=2)

Truyền tĩnh mạch

Quan sát thấy MV-NIS nhân lên chọn lọc ở khối u, thoái triển hoàn toàn u ác di căn ở 1/2 số bệnh nhân.

2015

Ung thư buồng trứng

Giai đoạn 1 (n=16)

MeV- NIS

Tiêm màng bụng

Thời gian sống trung bình của bệnh nhân là 26,5 tháng

108–109 TCID50 (4tuần/lần, 6 tháng)

Giai đoạn 1

Đang thực hiện

2012- 2018

MeV- NIS

Tiêm màng bụng

Đang thực hiện

2013- 2018

MeV- NIS

Tiêm nội u

Giai đoạn 1 (n=12)

U trung biểu mô màng phổi Ung thư biểu mô tế bào vảy đầu và cổ, vú

Đang thực hiện

2017- 2021

MeV- NIS

Tiêm nội u

U thần kinh ngoại biên

Giai đoạn 1 (n=30)

Đang thực hiện

2015- 2019

Tiêm nội u

Giai đoạn 2 (n=16)

Đang thực hiện

2012- 2018

Tiêm nội u

Giai đoạn 1 (n=37)

Đang thực hiện

2014- 2021

MeV- NIS MeV- CEA MeV- NIS

Tiêm nội u

U nguyên bào đa dạng U biểu mô buồng trứng, màng bụng U biểu mô buồng trứng

Giai đoạn 1 (n=54)

Virus quai bị (MuV)

1974

105–107 TCID50

Ung thư tiến triển

Giai đoạn 2 (n = 90)

Chủng Urabe

Tiêm nội u, tĩnh mạch, khí dung

79/90 bệnh nhân đáp ứng với điều trị và 37/79 bệnh nhân có thoái biến khối u đáng kể hay hoàn toàn.

1978

108–109 PFU

Ung thư tiến triển

Giai đoạn 2 (n=200)

Chủng Urabe

26/200 bệnh nhân có thoái biến khối u; đa số bệnh nhân có các triệu chứng khách quan nhẹ

1988

108–109 PFU

Ung thư phụ khoa

Giai đoạn 2 (n = 22)

Chủng Urabe giảm độc lực

Tiên dưới da, màng bụng, nội ngực và u

5/7 bệnh nhân đã mất hoàn toàn cổ trướng hoặc tràn dịch màng phổi; bệnh nhân có khối u lớn không đáp ứng. Bệnh nhân tràn dịch màng bụng hoặc màng phổi có đáp ứng

1. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1. Đối tượng nghiên cứu 2.1.1. Động vật và chất liệu nghiên cứu

Chuột thiếu hụt miễn dịch (chuột nude) chủng BALB/c. Virus vaccine sởi chủng Edmonton và quai bị chủng Urabe. Dòng tế bào Vero và ung thư đại tràng người HT-29. Môi trường nuôi cấy DMEM có thêm 10% FBS (Foetal Bovine Serum) và 1% kháng sinh (penicillin và streptomycin), và các hóa chất khác… Bộ kit MTT đánh giá tỉ lệ tế bào sống; kit FITC Annexin V Apoptosis Detection kit (BD) đáng giá tỉ lệ tế bào chết apoptosis; các kháng thể gắn

7

chất phát huỳnh quang phát hiện các tế bào miễn dịch ở lách chuột 2.1.2. Trang thiết bị sử dụng nghiên cứu

Thước kẹp đo u, máy camera, máy đo quang (OD), kính hiển vi quang học, tủ ấm 370 C và 5% CO2, máy ly tâm, hệ thống flow cytometry, kính hiển vi điện tử truyền qua và các dụng cụ tiêu hao phòng thí nghiệm... 2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Phương pháp nuôi cấy và tăng sinh các dòng tế bào Tế bào HT-29 và Vero được lấy từ nguồnbảo quản âm sâu (-800C), rã đông thật nhanh (<1 phút). Gieo tế bào vào đĩa nuôi cấy cùng với môi trường DMEM. Khi tế bào phát triển, tách tế bào bằng trypsin-EDTA 1X. 2.2.2. Phương pháp tăng sinh và chuẩn độ MeV và MuV 2.2.2.1. Tăng sinh MeV và MuV từ nguồn virus vaccine Nhiễm MeV và MuV vào tế bào Vero. Sau 9-10 ngày nhiễm virus thu dung dịch chứa MeV và MuV

2.2.2.2. Chuẩn độ virus bằng nghiệm pháp TCID50 Gieo tế bào Vero vào đĩa 96 giếng nồng độ 104/200µl/giếng. Nhiễm MeV, MuV với nồng độ hòa loãng của stock virus từ 10-2 -10-9. Sau 5 ngày nhiễm MeV, MuV sử dụng xanh methylen làm chất hiện màu, tính TCID50.

Công thức tính TCID50 I: Tính khoảng tỉ lệ (PD):

(%CPE ở nồng độ có %CPE trên 50%) – (50%) (% CPE ở nồng độ có %CPE>50%) – (%CPE ở nồng độ có %CPE<50%) II: Tính (-Log) nồng độ pha loãng có %CPE trên 50% (10-3 sẽ là 3) (CPE: là giếng có tế bào nhiễm virus) TCID50/ml = 10I+II/ml 2.2.3. Đánh giá MeV, MuV gây độc tế bào bằng thử nghiệm MTT

- Nhiễm MeV, MuV vào tế bào HT-29 trên đĩa 96 giếng với nồng độ hòa loãng 10-2 -10-8. Ở ngày nhiễm virus thứ 3, 4 và 5 cho dung dịch MTT vào các giếng, đo độ hấp thụ quang (OD) ở bước sóng 570nm và tính kết quả. 2.2.4. Chuẩn bị mẫu tế bào HT-29 nhiễm MeV, MuV đánh giá tỉ lệ tế bào chết theo chương trình và tế bào hoại tử bằng phương pháp dòng chảy Tăng sinh tế bào HT-29 và gieo vào 5 đĩa nuôi cấy 6 giếng. Nhiễm MeV, MuV vào tế bào HT-29 trên các đĩa 6 giếng. Thu tế bào ở các thời điểm

8

ngày thứ 3, 4, và 5 để đánh giá tỉ lệ tế bào chết apoptosis và hoại tử. 2.2.5. Đánh giá tỉ lệ tế bào ung thư đại tràng người HT-29 chết theo chương trình và hoại tử bằng phương pháp phân tích tế bào dòng chảy Tế bào được xử lý và nhuộm theo hướng dẫn kèm theo bộ kit Fluorescein isothiocyanate, Annexin V Apoptosis Detection kit (BD). Đánh giá tỉ lệ tế bào chết apoptosis và hoại tử trên hệ thống FACS CANTO II (BD). 2.2.6. Phương pháp nuôi chuột chuột nude Chuột nude chủng BALB/c, được nuôi trong phòng sạch.

2.2.7. Phương pháp tạo khối u dòng tế bào ung thư đại tràng người HT-29 trên dùi chuột thiếu hụt miễn dịch và tính kích thước khối u

Tạo khối u trên đùi chuột nude: Tăng sinh tế bào HT-29. Chuẩn bị chuột thiếu hụt miễn dịch, 6-8 tuần tuổi. Tiêm tế bào HT-29, nồng độ 106 tế bào/chuột vào dưới da đùi chuột.

Đo kích thước khối u: Đo bằng thước kép chuẩn, đo 2 chiều Công thức tính kích thước khối u: V=D x R2 x 0,5 (mm3). V: thể tích khối u D: chiều dài khối u R: chiều rộng khối u

2.2.8. Phương pháp điều trị chuột nude bằng MeV, MuV Có 4 nhóm (10 con/nhóm): nhóm điều trị phối hợp MuV+MeV; nhóm điều trị MuV; nhóm điều trị MeV; nhóm chứng tiêm dung dịch PBS.

Tiêm MeV, MuV nội u, liều 107 PFU/lần/con, 2 lần/tuần, 3 tuần điều trị. 2.2.9. Phương pháp đánh giá đáp ứng điều trị Theo dõi tình trạng sức khỏe chuột: cân nặng, vận động, đáp ứng kích thích, màu sắc da của chuột, phân chuột. So sánh kích thước u theo thời gian điều trị. Thời gian sống trung bình, tỉ

lệ sống, chết ở các nhóm nghiên cứu 2.2.10. Phương pháp phẫu tích lấy mô u và lách chuột ở các nhóm nghiên cứu sau điều trị bằng MuV, MeV Phẫu tích lấy lách và mô u phía ngoài (2-3 mm) ở chuột sau điều trị bằng MeV, MuV, rửa sạch, (mô u thì cho vào dung dịch cố định tế bào làm siêu cấu trúc là glutaraldehyte 2% trong đệm cacodylate có pH=7,3)

9

2.2.11. Đánh giá tỉ lệ tế bào miễn dịch ở lách chuột nude mang khối u tế bào HT-29 điều trị bằng MuV, MeV bằng phương pháp phân tích tế bào dòng chảy Phân lập tế bào từ lách chuột, nhuộm trypan blue kiểm tra tỉ lệ tế bào sống (tế bào sống >95%), xác định số lượng tế bào xét nghiệm (106 tế bào). Nhuộm tế bào lách bằng kháng thể đặc hiệu gắn huỳnh quang: Kháng thể kháng CD11b- tế bào bạch cầu dòng tủy, kháng thể kháng CD49b-tế bào NK, kháng thể kháng CD11c-tế bào DC, kháng thể kháng CD11c-tế bào DC trưởng thành. 2.2.12. Phương pháp phân tích siêu cấu trúc tế bào

Hình 3.1. Tế bào HT-29 phát triển (A) ở vật kính 10X; (B) ở vật kính 20X; (C) ở vật kính 40X

Hình 3.2. Tế bào Vero phát triển (A) ở vật kính 10X; (B) ở vật kính 20X; (C) ở vật kính 40X

Soi, đọc kết quả trên kính hiển vi điện tử truyền qua JEM 1400, JEOL, Nhật Bản (Khoa Hình thái - Viện 69, Bộ tư lệnh Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh). 2.13. Phương pháp phân tích kết quả Sử dụng phần mềm SPSS.20, GraphPad Prism, có ý nghĩa thống kê khi p<0,05. 2. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. Tăng sinh dòng tế bào tế bào HT-29, Vero, MeV và MuV

3. 4.

Hình 3.3. Tế bào Vero nhiễm MeV, MuV (A), (B) ngày thứ 3, 4: các tế bào nhiễm virus co tròn, bong khỏi đáy; (C) nhiễm ngày thứ 5: tế bào nhiễm virus hòa màng tạo hợp bào; (D), (E) nhiễm ngày thứ 6, 7: hợp bào lan rộng; (F) nhiễm ngày thứ 9: hợp bào chết tạo ra xác tế bào (chú thích bởi các mũi tên đen)

10

3.2. Chuẩn độ MeV, MuV theo phương pháp TCID50

5.

Hình 3.4. Kết quả nhuộm xanh methylen chuẩn độ TCIC50 TCID50 của MeV= 5x107,5/ml TCID50 của MeV= 5x106,4/ml

Chuẩn độ TCID50 MuV Chuẩn độ TCID50 MeV 3.3. MeV và MuV ly giải trực tiếp dòng tế bào HT-29 in vitro 3.3.1. Tế bào HT-29 nhiễm MeV, MuV tạo hợp bào in vitro

6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Hình 3.5. Hình ảnh tế bào HT-29 nhiễm MeV, MuV tạo hợp bào in vitro 3.3.2. Kết quả đánh giá gây độc tế bào ung thư đại tràng người HT-29 của MeV, MuV bằng nghiệm pháp MTT

% tế bào sống

14.

15. 16.

Biểu đồ 3.1. KếT quả MTT tế bào HT-29 nhiễm MeV, MuV ngày thứ 3

11

% tế bào sống

Biểu đồ 3.2. Kết quả MTT tế bào HT-29 nhiễm MeV, MuV ngày thứ 4

% tế bào sống

Biểu đồ 3.3. Kết quả MTT tế bào HT-29 nhiễm MeV, MuV ngày thứ 5 3.4. Đánh giá tế bào ung thư đại tràng người HT-29 chết apoptosis

và hoại tử sau nhiễm MuV, MeV in vitro

Hình 3.6. Biến đổi hình thái của tế bào HT-29 chết theo chương trình (A) ở vật kính 20X; (B) ở vật kính 10X; (C), (D) ở vật kính 40X.

17. 18. 19. 20. 21. 22.

% tế bào apoptosis

23. 24. 25.

Biểu đồ 3.4. Tỉ lệ tế bào chết apoptosis ngày thứ 5 nhiễm MeV, MuV

12

% tế bào apoptossis sớm

Biểu đồ 3.5. Tỉ lệ tế bào apoptosis sớm ở ngày thứ 5 nhiễm MeV, MuV

% tế bào apoptosis muộn

Biểu đồ 3.6. Tỉ lệ tế bào apoptosis muộn ở ngày thứ 5 nhiễm MeV, MuV

% tế bào hoại tử

Biểu đồ 3.7. Tỉ lệ tế bào HT-29 hoại tử ở ngày thứ 5 nhiễm MeV, MuV

13

Hình 3.7. Kết quả phân tích dòng

chảy các tế bào ung thư đại tràng người HT-29 nhiễm MeV, MuV ở ngày thứ 5 (I) Nhóm nhiễm MuV; (II) Nhóm nhiễm MeV; (III) Nhóm nhiễm MuV+MeV (Q1) vùng tế bào apoptosis sớm;

(Q2) vùng tế bào apoptosis muộn;

(Q4) vùng tế bào hoại tử

% tế bào apoptosis

Biểu đồ 3.8. Tỉ lệ tế bào chết apoptosis ở ngày thứ 4 nhiễm MeV, MuV

% tế bào apoptosis sớm

Biểu đồ 3.9. Tỉ lệ tế bào apoptosis sớm ngày thứ 4 nhiễm MeV, MuV

% tế bào apoptosis muộn

Biểu đồ 3.10. Tỉ lệ tế bào apoptosis muộn ở ngày thứ 4 nhiễm MeV, MuV

14

% tế bào hoại tử

Biểu đồ 3.11. Tỉ lệ tế bào hoại tử ở ngày thứ 4 nhiễm MuV, MeV

Hình 3.8. Kết quả phân tích dòng chảy các tế bào ung thư đại tràng người HT-29 nhiễm MeV, MuV ở ngày thứ 4

1. 2. 3. 4. 5.

(I) Nhóm nhiễm MuV (II) Nhóm nhiễm MeV (III) Nhóm nhiễm MuV+MeV Q1: vùng tế bào apoptosis sớm Q2: vùng tế bào apoptosis muộn Q4 là vùng tế bào hoại tử

% tế bào apoptosis

Biểu đồ 3.12. Tỉ lệ tế bào apoptosis ở ngày thứ 3 nhiễm MeV, MuV

15

% tế bào apoptosis sớm

Biểu đồ 3.13. Tỉ lệ tế bào apoptosis sớm ngày thứ 3 nhiễm MeV, MuV

% tế bào apoptosis muộn

Biểu đồ 3.14. Tỉ lệ tế bào apoptosis muộn ở ngày thứ 3 nhiễm MeV, MuV

% tế bào hoại tử

Ngày 3

Biểu đồ 3.15. Tỉ lệ tế bào hoại tử ở ngày thứ 3 nhiễm MeV, MuV

16

Hình 3.9. Kết quả phân tích dòng chảy các tế bào HT-29 nhiễm MeV, MuV ở ngày thứ 3

(I) Nhóm MuV (II) Nhóm MeV (III) Nhóm MuV+MeV Q1 là vùng tế bào apoptosis sớm Q2 là vùng tế bào apoptosis muộn Q4 là vùng tế bào hoại tử.

3.5. MeV, MuV kháng u dòng tế bào ung thư đại tràng người HT-29

cấy ghép trên chuột nude 3.5.1. Kết quả ghép u dòng tế bào ung thư đại tràng người HT-29 Bảng 3.1. Kết quả tạo khối u tế bào HT-29 trên đùi chuột nude

Ngày thứ 1 (n = 40)

Ngày thứ 3 (n=40)

Ngày thứ 5 (n=40)

Ngày thứ 7 (n=40)

Ngày thứ 8 (n=40)

Số ngày sau tiêm tế bào HT-29 Các chỉ số theo dõi

Số chuột có u

0

10

24

32

40

Tỷ lệ có u (%)

0

25

60

80

100

Hình 3.10. Kết quả ghép u tế bào HT-

29 dưới da đùi chuột nude

(A) ngày thứ 3 sau tiêm tế bào HT-29;

(B) ngày thứ 5 sau tiêm tế bào HT-29;

(C) ngày thứ 7 sau tiêm tế bào HT-29; (D)

ngày thứ 8 sau tiêm tế bào HT-29.

17

3.5.2. Kết quả điều trị chuột nude mang khối u tế bào ung thư đại tràng người HT-29 bằng MeV, MuV Bảng 3.2. Kết quả theo dõi sức khỏe chuột sau điều trị MeV và MuV

Mức độ đánh giá

Tiêu chí theo dõi

Số TT

1 2 3 4

Vận động Đáp ứng với kích thích Phân chuột Da chuột

Bình thường 40 con 40 con 40 con 40 con

Kém 0 0 0 0

Trọng lượng chuột (gam)

Biểu đồ 3.16. Thay đổi trọng lượng chuột sau điều trị bằng MeV, MuV

B

A

Biểu đồ 3.17. Kết quả kích thước khối u sau điều trị bằng MeV, MuV

(A): So sánh kích thước u ở ngày điều trị thứ nhất (B): So sánh kích thước u ở ngày điều trị thứ 29

Các nhóm NC

Biểu đồ 3.18. So sánh thời gian sống trung bình của chuột sau điều trị MeV, MuV

18

Biểu đồ 3.19. Kết quả tỉ lệ chuột còn sống sau điều trị bằng MuV, MeV 3.5.3. Đánh giá tỉ lệ tế bào miễn dịch trong lách chuột nude mang khối

u đại tràng dòng tế bào HT-29 được điều trị bằng MuV và MeV 3.5.3.1. Phân lập tế bào từ lách chuột nude điều trị MeV, MuV

Hình 3.11. Lách và tế bào lách chuột nude ở các nhóm nghiên cứu

3.5.3.2. Kết quả tỉ lệ các tế bào miễn dịch ở lách chuột nude

% CD11b+-Tế bào bạch cầu dòng tủy

% CD49b+-Tế bào NK

19

% CD11c+-Tế bào DC

% CD11c+-CD197+-Tế bào DC trưởng thành

Biểu đồ 3.20. Tỉ lệ các tế bào miễn dịch ở lách chuột nude sau điều trị bằng MeV và MuV.

3.5.4. Hình ảnh siêu cấu trúc tế bào u HT-29 sau điều trị bằng MeV, MuV

Hình 3.12. Hình ảnh siêu cấu trúc tế bào u HT-29 bình thường Mũi tên trắng: hình ảnh cấu trúc tế bào HT-29 26. 27. 28. 29. bình thường; Mũi tên trắng đứt đoạn: các vi nhung mao tế bào bào HT-29

30. 31. 32.

33.

Hình 3. 14. Hình ảnh siêu cấu trúc tế bào u HT-29 sau điều trị MeV, MuV (A) Tế bào HT-29 bình thường; (B) Tế Bào HT-29 ngưng tụ nhiễm sắc thể; (C), (D) Tế bào HT-29 phân mảnh nhiễm sắc thể; (E) Tế bào HT- 29 xuất hiện nhiều không bào; (F) Tế bào HT-29 hoại tử. 34. 35. 36. 37.

20

38.

CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN 4.1. Tăng sing MeV, MuV và Chuẩn độ TCID50 Chúng tôi tiến hành nhiễm MeV, MuV vào tế bào Vero để tăng sinh virus vaccine. Tế bào Vero dòng tế bào được sử dụng phổ biến để tăng sinh, sản xuất các virus vaccine trong đó có virus sởi và quai bị.

Chuẩn độ MeV và MuV bằng nghiệm pháp TCID50 có sử dụng xanh methylen là chất hiện màu, làm cho việc đọc kết quả rễ ràng và khách quan hơn.

4.2. MeV và MuV ly giải tế bào u HT-29 in vitro 4.2.1. MeV và MuV ly giải trực tiếp tế bào HT-29 qua tạo hợp bào

in vitro

Kết quả nghiên cứu cho thấy chủng virus vaccine MeV và MuV gây độc tế bào HT-29 có hiệu quả rõ ràng ở thời điểm nhiễm virus 2- 5 ngày in vitro (hình 3.5). Tế bào HT-29 nhiễm MeV, MuV hình thành hợp bào, đây là đặc trưng về khả năng ly giải tế bào u của MeV và MuV (hình 3.4).

4.2.2. Đánh giá khả năng gây độc tế bào HT-29 của MeV, MuV

bằng nghiệm pháp MTT

Kết quả nghiệm pháp MTT của chúng tôi cũng cho thấy khả năng ly giải tế bào HT-29 của MeV và MuV với tỉ lệ tế bào sống ở các nhóm nhiễm MeV+MuV, MeV thấp hơn có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với nhóm chứng ở các nồng độ pha loãng của virus từ 10- 2 đến 10-6. Nhiễm phối hợp MeV và MuV cho hiệu quả ly giải tế bào HT-29 in vitro tốt hơn nhóm nhiễm đơn virus với tỉ lệ tế bào sống ở nhóm nhiễm phối hợp virus giảm có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với nhiễm đơn virus ở cả 3 thời điểm nghiên cứu (nồng độ hòa loãng virus: 10-2, 10-4 và 10-5). Li Feng Zhang và cộng sự (2014) cũng đã đánh giá hiệu quả kháng tế bào ung thư của phối hợp MeV và MuV trên dòng tế bào ung thư bạch cấu cấp, kết quả phối hợp MeV và MuV kháng tế bào ung thư tốt hơn nhiều so với dùng đơn virus ở các thời điểm từ ngày thứ 1 đến ngày thứ 6 nhiễm virus.

21

4.3. MeV, MuV ly giải tế bào HT-29 thông qua kích hoạt con

đường tế bào chết theo chương trình in vitro

4.3.1. Hình thái tế bào chết apoptosis dưới kính hiển vi quang học Quan sát tế bào HT-29 nhiễm MeV và MuV ở ngày thứ 3, 4 và 5 (hình 3.6a và 3.6b), tế bào HT-29 chết apoptosis có hình ảnh co tròn lại tách rởi nhau ra, nổi lên khắp vi trường, nhân của tế bào kết đặc lại. Ở hình 3.6c và 3.6d có độ phóng đại lớn hơn, nhân tế bào kết đặc lại nằm lệch về một góc tế bào, phân mảnh hạt nhân, có những tế bào hoại tử thứ phát. Kerr và cộng sự (1972) đã quan sát thấy tế bào thay đổi hình thái khi trải qua quá trình apoptosis với những thay đổi như: tế bào co tròn, có kích thước nhỏ hơn, tế bào chất dày đặc và các bào quan dồn đống lại. Kết đặc nhân tế bào là kết quả của sự ngưng tụ nhiễm sắc thể và đây là tính năng đặc trưng nhất của quá trình apoptosis. Ziegler and P. Groscurth (2004) cũng sử dụng kính hiển vi quang học quan sát tế bào trải qua quá trình apoptosis bao gồm các biến đổi: sự ngưng tụ chất nhiễm sắc và phân mảnh hạt nhân.

4.3.2. Đánh giá tỉ lệ tế bào HT-29 chết apoptosis và hoạt tử bằng

phương pháp phân tích tế bào dòng chảy

Tỉ lệ tế bào chết apoptosis, apoptosis giai đoạn sớm và muộn ở các nhóm nhiễm virus cao hơn có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với nhóm chứng. Tỉ lệ tế bào chết apoptosis, apoptosis giai đoạn sớm và muộn của nhóm nhiễm kết hợp 2 virus cao hơn có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với nhóm nhiễm đơn virus. Điều này cho thấy có sự cộng hưởng về tác dụng ly giải tế bào HT-29 của 2 loại virus này.

Chúng tôi cũng đánh giá tỉ lệ tế bào chết do hoại tử ở các thời điểm nghiên cứu, đây cũng là một trong những cơ chế ly giải tế bào HT-29 của MeV và MuV. Tỉ lệ tế bào bị hoại tử tăng lên không đồng nhất giữa các nhóm nhiễm virus so với nhóm chứng. Vấn đề này có thể là do từ ngày thứ 3 trở đi, các giếng không được thay môi trường nuôi cấy, nên có cả tế bào chết do thiếu nuôi dưỡng. Thêm nữa, quá trình thu mẫu tế bào để phân tích ở một cơ sở thí nghiệm cách xa có thể đã làm cho các tế bào bị vỡ do yếu tố khách quan

22

4.4. MeV, MuV kháng u tế bào ung thư đại tràng người HT-

29 trên chuột nude

4.4.1. Đánh giá độc tính của MeV và MuV trên chuột nude Chuột ở các nhóm nghiêm cứu sau gây u hầu như không thay đổi trọng lượng, trọng lượng giảm nhẹ sau 2-3 tuần tiêm, (không có ý nghĩa thống kê với p>0,05). Chúng tôi đã sử dụng liều đến 107 PFU của MeV và MuV để điều trị chuột nude mang khối u tế bào HT-29, liều này cao gấp 103 lần so với liều thông thường (103-4 PFU) được sử dụng để tiêm chủng. Tuy nhiên, các chỉ số đánh giá sức khỏe của chuột đều bình thường (bảng 3.2).

4.4.2. MeV và MuV kháng u dòng tế bào HT-29 trên chuột nude Ở ngày thứ 8 sau tiêm tế bào HT-29, khối u xuất hiện ở tất cả chuột nude (bảng 3.1). MeV và MuV có tác dụng làm chậm phát triển khối u tế bào HT-29 ghép trên đùi chuột nude bắt đầu từ ngày thứ 3 sau tiêm, kích thước u trung bình của các nhóm điều trị bằng MeV, MuV tăng chậm hơn nhóm chứng có ý nghĩa thống kê (p<0,05), thời gian sống trung bình ở các nhóm điều trị bằng MeV, MuV dài hơn và số chuột còn sống nhiều hơn có nghĩa thống kê (p<0,05) so với nhóm chứng. Kết quả cũng cho thấy kích thước u trung bình của nhóm tiêm phối hợp MeV và Muv tăng chậm hơn các nhóm tiêm đơn virus có ý nghĩa thống kê (p<0,05), thời gian sống trung bình ở nhóm điều trị phối hợp MeV và MuV dài hơn và số chuột còn sống nhiều hơn có nghĩa thống kê (p<0,05) so với nhóm tiêm đơn virus. Bên cạch đó, việc phân chia liều lượng, với liều 107 PFU và liệu trình điều trị như vậy là cần thiết để tăng khả năng ly giải tế bào u của virus. Tiêm virus nội u nhiều lần hiệu quả hơn so với tiêm tổng liều duy nhất.

4.3.3. MeV, MuV kích thích tăng sinh các tế bào miễn dịch ở

chuột nude mang khối u tế bào HT-29

Tỉ lệ các tế bào bạch cầu dòng tủy, NK, DC và tế bào DC trưởng thành ở các nhóm điều trị bằng MeV, MuV cao hơn hẳn so với nhóm chứng. Đặc biệt, tỉ lệ các tế bào miễn dịch ở nhóm điều trị phối hợp

23

MeV và MuV cao hơn đáng kể so với nhóm điều trị đơn virus. Với sự liên quan chặt chẽ giữa đáp ứng kháng u tế bào HT-29 và tăng tỉ lệ các tế bào miễn dịch ở lách chuột, chúng tôi đưa ra kết luận là tế bào miễn dịch ở lách chuột tăng cao có mối quan hệ chặt chẽ với tăng hiệu quả ly giải tế bào ung thư ở các nhóm điều trị bằng MeV, MuV, đặc biệt là khi phối hợp 2 virus này.

4.3.4. Kết quả phân tích siêu cấu trúc tế bào u đại tràng người

HT-29 cấy ghép trên chuột nude sau điều trị bằng MeV, MuV

Kết quả cho thấy có hình ảnh siêu cấu trúc tế bào HT-29 đang trong quá trình chết apoptosis bao gồm: sự xuất hiện của hạt nhân kết đặc lại (ngưng tụ chromatin ở ngoại vi nhân tế bào), phân mảnh nhân và hình thành vật thể apoptosis (hình 3.13b, 3.13c, 3.13d); Tế bào co tròn lại và bề mặt trở nên nhẵn (hình 3.13b), có mặt nhiều không bào, hình thành các tế bào bọt (hình 3.13e). Như vậy, điều trị bằng MeV và MuV có thể tạo ra tác dụng kháng khối u tế bào HT-29 trên chuột nude qua trung gian con đường chết tế bào apoptosis. Kết quả này phù hợp với kết quả của nhiều tác giả như: Yang và cộng sự (2016) cũng đã đánh giá siêu cấu trúc tế bào HT-29 chết apoptosis bằng kính hiển vi truyền qua sau điều trị bằng quercetin, Waziri PM và cộng sự (2016) cũng đã nghiên cứu biến đổi hình thái tế bào HT-29 trong quá trình apoptosis sau điều trị bằng clausenidin.

KẾT LUẬN

1. Phối hợp MeV và MuV có khả năng ly giải trực tiếp và kích hoạt con đường chết tế bào apoptosis in vitro ở dòng tế bào HT- 29

MeV và MuV ly giải trực tiếp tế bào HT-29 bằng tạo hợp bào. Tỉ lệ tế bào sống ở các nhóm nhiễm virus thấp hơn so với nhóm chứng (p<0,05). Nhóm nhiễm phối hợp virus có tỉ lệ tế bào sống thấp hơn so với nhóm nhiễm đơn virus (p<0,05).

MeV và MuV có khả năng kháng tế bào bằng cách kích hoạt con đường tế bào chết apoptosis, với: tỉ lệ tế bào chết apoptosis ở các

24

nhóm nhiễm MeV, MuV cao hơn so với nhóm chứng (p<0,05). Tỉ lệ tế bào chết apoptosis ở nhóm nhiễm phối hợp MeV+MuV cao hơn các nhóm nhiễm đơn MeV và MuV (p<0,05).

2. Phối hợp MeV và MuV có hiệu quả kháng u dòng tế bào

HT-29 ở mô hình cấy ghép trên chuột nude Phối hợp 2 MeV và MuV có hiệu quả kháng u tế bào đại tràng người HT-29 ở mô hình cấy ghép u trên chuột nude cả theo cơ chế trực tiếp, kích hoạt con đường tế bào u chết apoptosis cũng như kích thích tăng sinh các tế bào miễn dịch kháng tế bào u HT-29. Kích thước khối u trung bình ở các nhóm điều trị bằng MeV, MuV tăng chậm hơn so với nhóm chứng (p<0,05). Nhóm điều trị phối hợp virus có kích thước khối u trung bình tăng chậm hơn các nhóm điều trị đơn virus (p<0,05). Thời gian sống trung bình và tỉ lệ chuột còn sống sau điều trị của các nhóm điều trị bằng MeV, MuV cao hơn nhóm chứng (p<0,05). Thời gian sống trung bình và tỉ lệ chuột còn sống sau điều trị của nhóm điều trị phối hợp virus cao hơn nhóm điều trị đơn virus (p<0,05). Các nhóm chuột nude mang khối u tế bào HT-29 được điều trị bằng MeV, MuV có tỉ lệ các tế bào miễn dịch cao hơn đáng kể so với nhóm chứng. Nhóm điều trị phối hợp 2 virus có tỉ lệ các tế bào miễn dịch cao hơn rõ so với nhóm điều trị đơn virus.

Phân tích hình ảnh siêu cấu trúc tế bào u HT-29 sau điều trị bằng

MeV, MuV cho thấy tế bào u chết theo con đường apoptosis.

KHUYẾN NGHỊ

1. Cần đưa phương pháp chuẩn độ TCID50 sử dụng chất hiện màu là xanh methylen vào các nghiên cứu về virus thay thế các phương pháp chuẩn độ TCID50 cổ điển.

2. Cần có các nghiên cứu quy mô lớn hơn đánh giá tính an toàn, cơ chế tác dụng của phối hợp MeV và MuV kháng ung thư đại tràng người cũng như các dòng tế bào ung thư khác, làm cơ sở tiến tới các thử nghiệm lâm sàng ở các giai đoạn khác nhau sử dụng phối hợp 2 virus vaccine này điều trị bệnh nhân ung thư.

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI, LUẬN ÁN

1. Le Duy Cuong, Nguyen Linh Toan, Ho Anh Son, et al. (2016). Investigation the ability to stimulate immune response by using complex oncolytic virus measle/mump in nude mouse model bearing human colon cancer. Journal of Military Pharmaco-medicine, 7:17- 21.

2. Lê Duy Cương, Hồ Anh Sơn, Nguyễn Lĩnh Toàn. (2018). Đánh giá hiệu quả ly giải tế bào u đại trực tràng của vắc xin virut sởi và quai bị dùng phối hợp in vitro. Tạp chí Y Dược học Quân sự, 2:24-31.

3. Lê Duy Cương, Hồ Anh Sơn, Nguyễn Lĩnh Toàn và cs. (2018). Tác dụng kháng ung thư của virus vaccine sởi và quai bị dùng phối hợp trên chuột thiếu hụt miễn dịch mang khối ung thư đạii trực tràng người. Tạp chí Y Dược học Quân sự, 3:38-44.

4. Ho Anh Son, LiFeng Zhang, Bui Khac Cuong, Hoang Van Tong, Le Duy Cuong, Ngo Thu Hang, Hoang Thi My Nhung, Naoki Yamamoto & Nguyen Linh Toan. (2018). Combination of Vaccine- Strain Measles and Mumps Viruses Enhances Oncolytic Activity against Human Solid Malignancies. Cancer investigation, 36(2):106–117.