[發明專利]一種利用光照抑制腫瘤細胞生長的方法

有效

• 申請號: 202011327054.0
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112481251B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 張楠;杜嵩;相學平;祝向東
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C12N13/00
• 分類號: C12N13/00;C12N5/09;C12M3/00;C12M1/02
• 代理公司: 浙江專橙律師事務所 33313
• 代理人: 朱孔妙

本發明涉及光遺傳學和神經科學領域，特別是涉及一種利用光照抑制腫瘤細胞生長的方法及實驗裝置，該方法包含如下步驟：S1：將穩定表達eNpHR3.0通道蛋白的腫瘤細胞，通過特定波長590nm的黃光照射后向細胞內泵入Cl^?，穩定地在腫瘤細胞的細胞膜表達上述通道蛋白；S2：將上述穩定表達通道蛋白的腫瘤細胞放入培養裝置中，并蓋上培養裝置蓋；S3：給與特定波長590nm的光照，激活通道蛋白，向細胞內泵入Cl^?，使得細胞內Cl^?濃度增高；S4：檢測腫瘤細胞增殖活性，通過檢測腫瘤細胞的增殖細胞周期、凋亡、分泌外泌體的量等指標得出細胞活性的受抑制的結論。通過光照，使得穩定表達通道蛋白的腫瘤細胞內的Cl^?濃度增高，有效的抑制了腫瘤細胞的生長。

技術領域

本發明涉及光遺傳學和神經科學領域，特別是涉及一種利用光照抑制腫瘤細胞增殖的方法。

背景技術

近年來，雖然光遺傳學技術取得了矚目的成就，但是依然有一些需要我們關注的問題。

首先，有人認為光遺傳學在神經科學領域取得的成就可以平移其理論到神經腫瘤領域中來，對神經環路引入這樣外源的興奮或抑制的刺激可使神經元應答超出生理范圍，在這種情況下，神經環路會出現不自然的變化，最后導致不正確的生理學結論。

其次，光敏蛋白的表達和光照在神經元群體中并不均勻，結果是光遺傳學操縱的量級和范圍會出現異質性，例如發生光的散射時。

再次，大范圍光刺激同時作用在神經元群體上，可能使環路出現非生理性的活動模式，例如靶向特化的某些細胞時產生的能量沉積等問題。

另外，我們知道刺激表達光遺傳學蛋白的軸突是一個常用的策略，不過直接用光刺激軸突boutons，可能會引起非生理性的神經遞質釋放，容易使人過高估計突觸連接的影響。

最后，有研究表明，不論是用病毒還是質粒電轉，長期高水平表達光敏蛋白都會造成細胞形態異常，這就讓人懷疑光敏蛋白是否還會對神經環路的功能產生一些潛在的影響。因此，在光遺傳學用于治療人類疾病之前，我們必須開發更好的病毒體系，仔細評估病毒遞送系統的長期安全性和有效性。

由于神經細胞的軸突、樹突互相交聯，光敏蛋白的響應信號很容易就干擾到周邊的神經細胞，因此需要開發一些僅表達在胞體上的光敏蛋白（如，光敏蛋白soCoChR）；另一方面，想要通過光遺傳達到某一個細胞的精度很難實現（需要發展單細胞級的光遺傳技術）。

發明內容

1．要解決的技術問題

本發明目的針對現有技術中光敏蛋白的表達和光照在腫瘤細胞的問題，提供一種利用光照抑制腫瘤細胞生長的方法及實驗裝置。

2．技術方案

為解決上述問題，本發明采用如下的技術方案。

一種利用光照抑制腫瘤細胞生長的方法，該方法包含如下步驟：

S1：將穩定表達eNpHR3.0通道蛋白的腫瘤細胞，通過特定波長590nm的黃光照射后向細胞內泵入Cl-，穩定地在腫瘤細胞的細胞膜表達上述通道蛋白；

S2：將上述穩定表達通道蛋白的腫瘤細胞放入培養裝置中，并蓋上培養裝置蓋；

S3：給與特定波長590nm的黃光進行光照，激活通道蛋白，向細胞內泵入Cl-，使得細胞內Cl-濃度增高；

S4：檢測腫瘤細胞增殖活性，通過檢測腫瘤細胞的增殖細胞周期、凋亡、分泌外泌體的量等指標得出細胞活性的受抑制的結論。