大剂量干扰素-α短期暴露通过G0/G1期细胞周期依赖性凋亡抑制神经母细胞瘤的机制研究

本研究创新性揭示大剂量干扰素-α（IFN-α）短期脉冲式处理可通过诱导G0/G1期特异性凋亡显著抑制神经母细胞瘤细胞增殖。该发现为儿科实体瘤（尤其高危神经母细胞瘤）的IFN-α脉冲疗法提供了关键理论依据，突破了传统持续给药模式的局限，对开发新型细胞周期靶向免疫疗法具有重要临床意义。

　　

Highlights

• 大剂量IFN-α（1,000 IU/mL）仅需1小时脉冲处理即可诱导神经母细胞瘤细胞凋亡

• 重复脉冲处理与连续给药同样有效降低细胞活性

• 细胞周期分析显示亚G0/G1期细胞显著增加，G0/G1期和G2/M期细胞减少

• IFN-α在G0/G1期诱导凋亡，在G2/M期延缓细胞周期进程

Materials and methods

Cells and reagents

人神经母细胞瘤细胞系SH-SY5Y和IMR5采用DMEM/Ham’s F12培养基（含15%胎牛血清、1 mM非必需氨基酸、100 U/mL青霉素和100 μg/mL链霉素）在37°C、5% CO₂条件下培养。重组人IFN-α2a（rhIFN-α）购自Pestka Biomedical Laboratories。Hoechst33342和AnnexinV-FITC分别购自Dojindo（货号: VB077）和MBL（货号: 4700-100）。STAT1激活抑制剂氟达拉滨则来自其他供应商。

High dose IFN-α treatment for 1 h successfully induced apoptosis in neuroblastoma cells

首先我们验证了高剂量rhIFN-α短期处理对SH-SY5Y细胞凋亡的诱导作用。如图1A所示，1000 IU/mL IFN-α脉冲处理1小时的细胞呈现典型的凋亡形态特征：细胞体积缩小、核凝聚，且碘化丙啶（PI）染色阳性率与连续处理48小时的细胞相当。通过流式细胞术定量分析显示，脉冲处理组凋亡细胞比例显著升高（p<0.01）。Western blotting进一步证实脉冲处理后cleaved caspase-3表达上调（图1B）。值得注意的是，这种促凋亡效应具有剂量依赖性，当浓度低于100 IU/mL时未观察到显著效果。

Discussion

IFN-α已被用于肾细胞癌、黑色素瘤等实体瘤以及毛细胞白血病、慢性髓系白血病等血液恶性肿瘤的治疗（1,3,8）。然而在儿科肿瘤领域，临床试验显示IFN疗法的获益有限（41,42）。临床前研究虽证实其对神经母细胞瘤有一定疗效（43），但短期IFN处理的作用机制尚未明确。

本研究首次证明：1）高剂量IFN-α短期暴露（1小时）即可有效诱导神经母细胞瘤细胞凋亡；2）该效应具有细胞周期特异性，在G0/G1期触发凋亡而在G2/M期延缓周期进程；3）重复脉冲处理能达到与持续给药相当的抗肿瘤效果。这些发现为开发基于细胞周期同步化的IFN脉冲疗法提供了重要理论基础，尤其对治疗选择有限的高危神经母细胞瘤具有临床转化价值。