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        西妥昔單抗對(duì)人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1的影響研究

        2015-02-28 05:28:59韓慧芳史健
        實(shí)用心腦肺血管病雜志 2015年1期
        關(guān)鍵詞:西妥抑制率胰腺癌

        韓慧芳,史健

        ·論著·

        西妥昔單抗對(duì)人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1的影響研究

        韓慧芳,史健

        目的探討西妥昔單抗對(duì)人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1的影響。方法常規(guī)培養(yǎng)人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1,分別加入12.5、25.0、50.0、100.0 μg/ml濃度的西妥昔單抗,分別于24、48、72 h時(shí)在顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài),計(jì)算細(xì)胞抑制率;再加入DMEM培養(yǎng)基(空白對(duì)照組)、最佳細(xì)胞抑制濃度西妥昔單抗DMEM培養(yǎng)基(實(shí)驗(yàn)組),采用流式細(xì)胞技術(shù)檢測(cè)細(xì)胞周期,Westen blot法檢測(cè)細(xì)胞EGFR、β-catenin蛋白表達(dá)。結(jié)果100 μg/ ml西妥昔單抗作用24 h時(shí)對(duì)人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1的抑制率最高,西妥昔單抗對(duì)人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1的抑制作用呈時(shí)間和濃度依賴(lài)性。實(shí)驗(yàn)組人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1 G0/G1期細(xì)胞比例較空白對(duì)照組增加,S期、G2/M期細(xì)胞比例較空白對(duì)照組減少。實(shí)驗(yàn)組人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1的EGFR、β-catenin蛋白表達(dá)均較對(duì)照組減少。結(jié)論西妥昔單抗對(duì)人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1具有抑制作用,且呈時(shí)間和濃度依賴(lài)性,其可能作用機(jī)制為阻斷Wnt/β-catenin/EGFR信號(hào)通路。

        胰腺腫瘤;西妥昔單抗;受體,表皮生長(zhǎng)因子;分子靶向治療

        胰腺癌是一種惡性度極高的惡性腫瘤,約占全部惡性腫瘤的2%,早期診斷率低,治療效果不理想,預(yù)后差,病死率接近100%,5年生存率不足5%。手術(shù)是目前胰腺癌的主要治療手段,但即使進(jìn)行了根治性腫瘤切除手術(shù),患者術(shù)后5年生存率也僅為15%~25%,而許多胰腺癌患者因多種原因無(wú)法進(jìn)行手術(shù)治療,經(jīng)一線化療藥物吉西他濱治療的胰腺癌患者中位生存期僅為5.7個(gè)月,1年生存率僅為16%~19%[1]。

        西妥昔單抗是由鼠表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)單抗M225可變區(qū)和人IgG1恒定區(qū)相融合而成的單克隆抗體,2004年2月被批準(zhǔn)用于經(jīng)伊立替康治療后復(fù)發(fā)的轉(zhuǎn)移性結(jié)腸癌,體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),西妥昔單抗可抑制多種腫瘤細(xì)胞系生長(zhǎng)[2-7];臨床研究發(fā)現(xiàn),西妥昔單抗能抑制人非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)細(xì)胞增殖,聯(lián)合放療或化療(如順鉑)等具有協(xié)同抑制腫瘤作用[8]。本研究旨在探討西妥昔單抗對(duì)人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1的影響。

        1 材料與方法

        1.1 材料人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1獲贈(zèng)于南京中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院腫瘤中心實(shí)驗(yàn)室;西妥昔單抗購(gòu)自美國(guó)施貴寶公司;Annexin-V-FITC試劑盒、細(xì)胞周期檢測(cè)試劑盒、EGFR抗體、小鼠β-actin單克隆抗體購(gòu)自Sigma公司;胰蛋白酶、RIPA、PMSF、aprotinin、leupeptin、Trizol購(gòu)自美國(guó)Invitrogen公司; MTT、DMSO、小牛血清、PI、BCA蛋白檢測(cè)試劑盒購(gòu)自四季青生物有限公司;辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的山羊抗兔IgG、驢抗山羊IgG及山羊抗小鼠IgG、RNA酶、SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)低分子量標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)購(gòu)自南京凱基生物公司;高糖DMEM培養(yǎng)基購(gòu)自美國(guó)Gibco公司;β-catenin抗體購(gòu)自美國(guó)Santa Cruz Biotechnology公司。

        1.2 細(xì)胞復(fù)蘇、培養(yǎng)、傳代將凍存的原代人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1置于37℃水浴中快速溶解,在超凈臺(tái)內(nèi)將溶化的細(xì)胞液轉(zhuǎn)移至離心管中,1 000 r/min離心5 min,棄上清液,加入DMEM培養(yǎng)液1 ml,吹散打勻,轉(zhuǎn)至含有10%小牛血清DMEM培養(yǎng)液,37℃、5%CO2、飽和濕度條件下培養(yǎng),24 h后觀察細(xì)胞并更換培養(yǎng)液。人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1為貼壁生長(zhǎng)細(xì)胞,換液時(shí)間為2~3 d,傳代時(shí)間為3~5 d。

        1.3 細(xì)胞抑制率取處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞,采用胰蛋白酶消化,將DMEM培養(yǎng)基細(xì)胞懸液濃度調(diào)整為5× 105個(gè)/ml;采用96孔板,每孔加細(xì)胞懸液100 μl,每孔細(xì)胞數(shù)約為4 000個(gè);5%CO2、37℃培養(yǎng)箱孵育細(xì)胞貼壁后,分別加入12.5、25.0、50.0、100.0 μg/ml濃度的西妥昔單抗,每個(gè)濃度組設(shè)5個(gè)復(fù)孔;繼續(xù)孵育,分別于24、48、72 h時(shí)在顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài);吸去培養(yǎng)液,每孔加100 μl含MTT的DMEM培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)4 h;吸去含MTT的DMEM培養(yǎng)基,加入DMSO 150 μl/每孔,搖床低速振蕩10 min,充分溶解結(jié)晶物;采用酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀測(cè)量490 nm波長(zhǎng)處各孔吸光度值。同時(shí)設(shè)置調(diào)零孔,即空白對(duì)照組。采用MTT法檢測(cè)不同濃度、不同作用時(shí)間西妥昔單抗對(duì)胰腺癌細(xì)胞增殖SW1990、PANC-1的影響,計(jì)算細(xì)胞抑制率,細(xì)胞抑制率=(1-實(shí)驗(yàn)組平均吸光度值)/空白對(duì)照組平均吸光度值×100%。

        1.4 細(xì)胞周期取處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞,采用胰蛋白酶消化,將DMEM培養(yǎng)基細(xì)胞懸液濃度調(diào)整為5× 105個(gè)/ml;采用6孔板,每孔加細(xì)胞懸液2 ml;培養(yǎng)箱孵育細(xì)胞貼壁后,加入DMEM培養(yǎng)基(空白對(duì)照組)、最佳抑制細(xì)胞濃度西妥昔單抗培養(yǎng)基孵育48 h;收集懸浮及貼壁細(xì)胞放置于離心管中,1 200 r/min離心5 min; PBS洗滌3次,將細(xì)胞濃度調(diào)整為1×105個(gè)/ml,采用70%乙醇固定,4℃保存24 h;1 200 r/min離心5 min后收集細(xì)胞,PBS洗滌3次;加入RnaseA 100 μl,37℃水浴30 min;加PI 400 μl染色混勻,4℃避光30 min;上機(jī)檢測(cè),采用流式細(xì)胞技術(shù)檢測(cè)細(xì)胞周期,記錄488 nm波長(zhǎng)處紅色熒光。

        1.5 細(xì)胞EGFR、β-catenin蛋白表達(dá)取處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞,采用胰蛋白酶消化,將DMEM培養(yǎng)基細(xì)胞懸液濃度調(diào)整為5×105個(gè)/ml;孵育細(xì)胞貼壁后分別加入DMEM培養(yǎng)基(空白對(duì)照組)、最佳細(xì)胞抑制濃度西妥昔單抗DMEM培養(yǎng)基(實(shí)驗(yàn)組);5%CO2、37℃孵育48 h;分別加入胰蛋白酶1 ml進(jìn)行消化,37℃、5%CO2孵育3 min后停止消化;將細(xì)胞液轉(zhuǎn)移至10 ml離心管,1 200 r/min離心5 min,棄上清液,PBS洗滌3次;采用PBS 1 ml混勻,沉淀,移入1.5 ml EP管,3 000 r/min高速離心5 min,棄上清液,-70℃保存;采用RIPA細(xì)胞裂解液裂解細(xì)胞,設(shè)2個(gè)復(fù)孔,標(biāo)準(zhǔn)曲線5個(gè)孔,每孔加入200 μl工作液;配成BCA工作液(A∶B=50∶1);稀釋待測(cè)蛋白;每孔加入25 μl蛋白;37℃溫箱孵育2 h;標(biāo)準(zhǔn)蛋白曲線分別為1 mg/ml、750 μg/ml、500 μg/ml、250 μg/ml、125 μg/ml、50 μg/ml;變性蛋白,把蛋白樣品和2×SDS加樣緩沖液等體積配置混合,100℃、5 min,之后冰浴10 min,-20℃保存;SDS-PAGE(聚丙烯酰胺)凝膠電泳分離蛋白(分離膠含TEMED 2 μl、10%過(guò)硫酸銨0.05 ml、10% SDS 0.05 ml、Tris 1.3 ml、丙烯酰胺2 ml、消毒水1.6 ml,積層膠含TEMED 3 μl、10%過(guò)硫酸銨0.03 ml、10%SDS 0.03 ml、Tris 0.038 ml、丙烯酰胺0.5 ml、消毒水2.1 ml);蛋白質(zhì)電轉(zhuǎn)移、麗春紅染色,加抗體,顯色,以β-actin作為參照,采用Image J凝膠圖像分析軟件進(jìn)行半定量分析,采用Westen blot法檢測(cè)細(xì)胞EGFR、β-catenin蛋白表達(dá)。

        2 結(jié)果

        2.1 細(xì)胞抑制率12.5、25.0、50.0、100.0 μg/ml西妥昔單抗作用24 h時(shí)對(duì)人胰腺癌細(xì)胞SW1990的抑制率分別為70.9%、86.6%、114.9%、142.4%,作用48 h時(shí)對(duì)人胰腺癌細(xì)胞SW1990的抑制率分別為-22.8%、7.3%、54.2%、63.1%,作用72 h時(shí)對(duì)人胰腺癌細(xì)胞SW1990的抑制率分別為-14.2%、26.7%、60.8%、76.3%(見(jiàn)圖1);作用24 h時(shí)對(duì)人胰腺癌細(xì)胞PANC-1的抑制率分別為53.9%、65.9%、99.4%、108.3%,作用48 h時(shí)對(duì)人胰腺癌細(xì)胞PANC-1的抑制率分別為-14.3%、26.7%、60.8%、76.3%,作用72 h時(shí)對(duì)人胰腺癌細(xì)胞PANC-1的抑制率分別為-20.0%、1.8%、40.0%、61.8%(見(jiàn)圖2)。100 μg/ml西妥昔單抗作用24 h時(shí)對(duì)人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1的抑制率最高,西妥昔單抗對(duì)人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1的抑制作用呈時(shí)間和濃度依賴(lài)性。

        2.2 細(xì)胞周期實(shí)驗(yàn)組人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1 G0/G1期細(xì)胞比例較空白對(duì)照組增加,S期、G2/M期細(xì)胞比例較空白對(duì)照組減少(見(jiàn)圖3~4)。

        2.3 細(xì)胞EGFR、β-catenin蛋白表達(dá)實(shí)驗(yàn)組人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1 EGFR、β-catenin蛋白表達(dá)均較空白對(duì)照組減少(見(jiàn)圖5~6)。

        圖1 不同濃度不同作用時(shí)間西妥昔單抗對(duì)人胰腺癌細(xì)胞SW1990的抑制作用Figure 1 Inhibiting effect of cetuximab on human pancreatic cancer cell SW1990 at different densities and different time

        圖2 不同濃度不同作用時(shí)間西妥昔單抗對(duì)人胰腺癌細(xì)胞PANC-1的抑制作用Figure 2 Inhibiting effect of cetuximab on human pancreatic cancer cell PANC-1 at different densities and different time

        圖3 100 μg/ml西妥昔單抗作用24 h時(shí)對(duì)人胰腺癌細(xì)胞SW1990細(xì)胞周期的影響Figure 3 Effect of cetuximab on cell cycle of human pancreatic cancer cell SW1990 at density of 100 μg/ml and 24 hour

        圖4 100 μg/ml西妥昔單抗作用24 h時(shí)對(duì)人胰腺癌細(xì)胞PANC-1細(xì)胞周期的影響Figure 4 Effect of cetuximab on cell cycle of human pancreatic cancer cell PANC-1 at density of 100 μg/ml and 24 hour

        圖5 100 μg/ml西妥昔單抗作用24 h時(shí)對(duì)人胰腺癌細(xì)胞SW1990 EGFR、β-catenin蛋白表達(dá)的影響Figure 5 Effect of cetuximab on EGFR,β-catenin protein expression of human pancreatic cancer cell SW1990 at density of 100 μg/ml and 24 hour

        圖6 100 μg/ml西妥昔單抗作用24 h時(shí)對(duì)人胰腺癌細(xì)胞PANC-1 EGFR、β-catenin蛋白表達(dá)的影響Figure 6 Effect of cetuximab on EGFR,β-catenin protein expression of human pancreatic cancer cell PANC-1 at density of 100 μg/ml and 24 hour

        3 討論

        EGFR突變常見(jiàn)于多種惡性腫瘤,且存在EGFR突變的惡性腫瘤患者預(yù)后不佳[9],胰腺癌患者EGFR突變率為30%~95%。EGFR基因位于7號(hào)染色體短臂上,胰腺癌患者EGFR突變與7號(hào)染色體數(shù)量或結(jié)構(gòu)變異有關(guān)[10]。2004年美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)美國(guó)ImClone Systems公司與施貴寶公司聯(lián)合研發(fā)的一種EGFR特異性單克隆抗體——西妥昔單抗上市。西妥昔單抗由鼠抗EGFR抗體和人IgG1重鏈和輕鏈的恒定區(qū)組成,其一方面通過(guò)與表皮生長(zhǎng)因子(EGF)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子α(TGF-α)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合腫瘤細(xì)胞表面EGFR而阻斷EGF、TGF-α等配體對(duì)EGFR的酪氨酸磷酸化作用,另一方面與EGFR發(fā)生特異性結(jié)合并介導(dǎo)EGFR自身降解,下調(diào)其表達(dá),阻斷EGFR的酪氨酸磷酸化作用及信號(hào)傳導(dǎo)途徑,可抑制腫瘤細(xì)胞增殖,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡。

        臨床前研究表明,西妥昔單抗能夠有效抑制各種EGFR過(guò)表達(dá)腫瘤細(xì)胞的增殖,包括體外培養(yǎng)腫瘤細(xì)胞和移植模型中腫瘤細(xì)胞。研究表明,西妥昔單抗聯(lián)合放療較單一使用西妥昔單抗或放療更能促進(jìn)頭頸部腫瘤細(xì)胞凋亡,更好地抑制腫瘤細(xì)胞增殖[11-12];西妥昔單抗對(duì)人肝癌細(xì)胞具有有效的體內(nèi)外抑制作用[13],且西妥昔單抗對(duì)人肝癌細(xì)胞的增殖抑制作用呈劑量依賴(lài)性。本研究結(jié)果顯示,100 μg/ml西妥昔單抗作用24 h時(shí)對(duì)人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1的抑制率最高,西妥昔單抗對(duì)人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1的抑制作用呈時(shí)間和濃度依賴(lài)性,為臨床應(yīng)用西妥昔單抗治療胰腺癌提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

        目前研究認(rèn)為,EGFR突變與惡性腫瘤發(fā)展階段有關(guān),但其對(duì)患者生存期的影響仍存在爭(zhēng)議[14-15]。幾乎所有胰腺癌患者均存在1個(gè)KRAS致癌基因突變點(diǎn)[16-18],KRAS突變作為EGFR拮抗劑治療的預(yù)測(cè)信號(hào)已在結(jié)腸直腸癌研究中證實(shí),但其在胰腺癌中的預(yù)測(cè)價(jià)值尚未被研究證實(shí)。本研究結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)組人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1 G0/G1期細(xì)胞比例較空白對(duì)照組增加,S期、G2/M期細(xì)胞比例較空白對(duì)照組減少,且人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1的EGFR、βcatenin蛋白表達(dá)均較對(duì)照組減少,提示其作用機(jī)制可能是通過(guò)阻斷Wnt/β-catenin/EGFR信號(hào)通路、抑制EGFR和β-catenin蛋白表達(dá)而抑制胰腺癌細(xì)胞增殖。

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        ObjectiveTo investigate the impact of cetuximab on human pancreatic cancer cells SW1990 and PANC-1.MethodsHuman pancreatic cancer cells SW1990 and PANC-1 were routinely cultivated,and then given different concentrations of cetuximab(12.5,25.0,50.0,100.0 μg/ml),and then observed the cell morphology after 24 hours,48 hours,72 hours,respectively,calculated the cell inhibition rate.After that,DMEM culture medium(control group)and the best cell inhibition concentration of cetuximab(experiment group)was given respectively,flow cytometry was used to detect the cell cycle,and Westen blot method was used to detect the protein expressions of EGFR and β-catenin.ResultsThe best cell concentration of cetuximab to inhibit the proliferation of human pancreatic cancer cells SW1990 and PANC-1 was 100 μg/ml,and the best acting time was 24 hours,it was time and concentration dependent.G0/G1phase cell proportion of experiment group was higher than that of control group,but S phase and G2/M phase cell proportion were lower.The protein expressions of EGFR and β-catenin of experiment group were lower than those of control group.ConclusionCetuximab has certain inhibiting effect on human pancreatic cancer cells SW1990 and PANC-1,and it is time and concentration dependent;its possible mechanism is interdict the Wnt/β-catenin/EGFR signal pathway.

        Pancreatic neoplasms;Cetuximab;Receptor,epidermal growth factor;Molecular targeted therapy

        R 735.9

        A

        10.3969/j.issn.1008-5971.2015.01.014

        2014-08-10;

        2014-12-20)

        (本文編輯:鹿飛飛)

        ·用藥指導(dǎo)·

        050011河北省石家莊市,河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院腫瘤內(nèi)科(韓慧芳,史健);邯鄲市第二醫(yī)院腫瘤內(nèi)科(韓慧芳)

        韓慧芳,史健.西妥昔單抗對(duì)人胰腺癌細(xì)胞SW1990、PANC-1的影響研究[J].實(shí)用心腦肺血管病雜志,2015,23(1):45-48.[www.syxnf.net]

        Han HF,Shi J.Impact of cetuximab on human pancreatic cancer cells SW1990 and PANC-1[J].Practical Journal of Cardiac Cerebral Pneumal and Vascular Disease,2015,23(1):45-48.

        Impact of Cetuximab on Human Pancreatic Cancer Cells SW1990 and PANC-1HAN Hui-fang,SHI Jian.Department of Oncology,the Fourth Hospital of Hebei Medical Liniversity,Shijiazhuang 050011,China

        【編者按】本期“用藥指導(dǎo)”欄目圍繞急診重癥監(jiān)護(hù)室肺部真菌感染、住院患者常見(jiàn)革蘭陽(yáng)性球菌感染、慢性阻塞性肺疾病并發(fā)肺部感染情況及其耐藥情況展開(kāi),結(jié)合各地方、各醫(yī)院實(shí)際情況及具體數(shù)據(jù),總結(jié)了其發(fā)病特點(diǎn)、高危因素、發(fā)展變化、病原菌分布等,這對(duì)促進(jìn)臨床合理用藥、規(guī)范使用抗菌藥物、減少細(xì)菌耐藥等均具有一定指導(dǎo)意義,敬請(qǐng)關(guān)注!

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