谷見法 王曉敏 路平
中藥砒霜的有效成份即為三氧化二砷(As2O3),可使急性早幼粒細(xì)胞白血病臨床緩解率達(dá)到80%以上[1-2]。許多研究證實(shí),As2O3對(duì)多種實(shí)體瘤如肝癌[3]、乳腺癌細(xì)胞[4-5]、胃癌[6]、骨髓瘤[7]、淋巴瘤[8]、腎母細(xì)胞瘤[9]等都有明顯的增殖抑制作用。但在食管癌[10]方面,相關(guān)研究報(bào)道較少見。而食管癌是我國(guó)常見腫瘤[11]。本研究探討食管癌EC-1細(xì)胞在三氧化二砷作用的變化,并尋找其可能的機(jī)制。
1.1 材料
1.1.1 細(xì)胞 人食管癌細(xì)胞株EC-1細(xì)胞。
1.1.2 主要儀器 MULTISKAN MK3酶標(biāo)儀(美國(guó) Thermo electron公司)恒溫細(xì)胞培養(yǎng)箱(英國(guó)RSBionch公司);Epic XL II型里流式細(xì)胞儀(美國(guó)Beckman Coulter公司),倒置顯微鏡(EE 2000-U)(日本Nikon公司),OLYMPUS直立光照照相系統(tǒng)(日本Olympus公司)。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 EC-1細(xì)胞增殖反應(yīng)檢測(cè) 采用MTT法,實(shí)驗(yàn)根據(jù)三氧化二砷濃度分八組:64、32、、16、8、4、2、1、0.5 μmol/L。以每孔6×l03個(gè)細(xì)胞接種在96孔板內(nèi),細(xì)胞貼壁后,加入用上述不同最終濃度的As2O3,放入孵箱繼續(xù)培養(yǎng)。觀察24、48、72 h后取出培養(yǎng)板,每孔加入MTT液20 uL,繼續(xù)孵育4 h,棄內(nèi)液。每孔再加入二甲亞礬,放在震蕩混合儀上常溫震蕩10 min。在酶標(biāo)儀讀取492 nm的吸光度(OD),計(jì)算抑制率。實(shí)驗(yàn)取3個(gè)平行孔,重復(fù)3次,取平均值。抑制率(%)=1-(實(shí)驗(yàn)組平均OD值/對(duì)照組OD值)×100%。
1.2.2 流式細(xì)胞儀分析細(xì)胞周期及凋亡 取在指數(shù)生長(zhǎng)期的EC-1細(xì)胞,把細(xì)胞濃度調(diào)整為1×105/mL接種6孔培養(yǎng)板內(nèi),接種后24 h后,實(shí)驗(yàn)組加三氧化二砷處理。48 h培養(yǎng)后,消化離心成單細(xì)胞懸液,冷PBS洗滌兩次。PBS打散制成細(xì)胞懸液,加進(jìn)5 μL RNA酶(10 mg/mL),放在37 ℃水中1 h。加入50 μL碘化丙啶,30 min避光染色,400目篩網(wǎng)濾過后,樣品在流式細(xì)胞儀在488 nm處檢測(cè)。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用軟件SPSS 17.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料以(±s)表示,兩樣本均數(shù)比較采用t檢驗(yàn),多樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析,檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05。
2.1 MTT法檢測(cè)As2O3對(duì)EC-l的增殖抑制作用 MTT法檢測(cè)不同濃度(64、32、16、8、4、2、l、0.5 μmol/L)的As2O3對(duì)食管癌EC-1細(xì)胞作用24、48、72 h后的增殖抑制作用,結(jié)果顯示:隨濃度升高,抑制作用增強(qiáng),隨作用時(shí)間延長(zhǎng),抑制作用增強(qiáng),即存在量效和時(shí)效關(guān)系。圖1可見,抑制率與As2O3濃度表現(xiàn)出梯度變化的曲線關(guān)系,并求出As2O3作用食管癌EC-1細(xì)胞48 h的半數(shù)抑制率(IC50)為18.74 μmol/L。圖中也可見細(xì)胞抑制率為50%時(shí)對(duì)應(yīng)的藥物濃度大致為19 μmol/L。
圖1 三氧化二砷對(duì)食管癌EC-1細(xì)胞的抑制作用
2.2 流式細(xì)胞儀分析細(xì)胞周期及凋亡 為探討As2O3對(duì)人食管癌EC-1細(xì)胞作用機(jī)制,以流式細(xì)胞儀檢測(cè)各組細(xì)胞的細(xì)胞凋亡改變及細(xì)胞周期分布的變化。表1可見As2O3可使細(xì)胞阻滯在G2/M期,使G0/G1期、S期細(xì)胞比例減少,增加細(xì)胞凋亡。
表1 不同處理組細(xì)胞凋亡檢測(cè)結(jié)果(x-±s)
中藥砒霜的主要組分即為As2O3,其用于治療疾病已有源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的歷史,但其毒性大,限制了在臨床上的廣泛使用。在上世紀(jì)70年代,國(guó)內(nèi)學(xué)者應(yīng)用主要成分為As2O3的癌靈1號(hào)在急性早幼粒細(xì)胞白血病療效顯著。隨后更多的學(xué)者開始進(jìn)行實(shí)體瘤的基礎(chǔ)與臨床研究,在食管癌方面,景紹武[12]發(fā)現(xiàn)As2O3能增加放療對(duì)食管癌細(xì)胞株Eca109增殖的抑制作用。
筆者在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)MTT法檢測(cè)了不同濃度對(duì)食管癌EC-1細(xì)胞的增值抑制的結(jié)果顯示:As2O3對(duì)食管癌EC-1細(xì)胞具有抑制增殖作用,且隨時(shí)間延長(zhǎng),劑量增加而抑制作用更明顯,即呈時(shí)效和劑效關(guān)系,與景紹武[12]用As2O3作用于食管癌細(xì)胞株Eca109的研究結(jié)果符合。
本實(shí)驗(yàn)經(jīng)流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞周期及凋亡,結(jié)果表明 As2O3主要使細(xì)胞周期在G2/M期阻滯,G0/G1期細(xì)胞減少,與Ling等[13]同在肺癌、卵巢癌、乳腺癌等多種腫瘤細(xì)胞系,李嵐[14]在胃癌BGC-823細(xì)胞研究結(jié)果符合。但也有研究報(bào)告As2O3在多發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞中,細(xì)胞在G2/M期及G1期阻滯[15],這可能與不同細(xì)胞系有關(guān)。綜上所述,As2O3對(duì)食管癌EC-1細(xì)胞有抑制作用,為以后的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究提供依據(jù)。
[1] 羅貞. 42例急性早幼粒細(xì)胞白血病患者的治療方案和療效分析[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新,2011,8(20):27-28.
[2]林海清.三氧化二砷治療急性早幼粒細(xì)胞白血病50例療效觀察[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新,2010,7(4):182-183.
[3]李海燕,曹勵(lì)民,王娟.三氧化二砷對(duì)人肝癌SMMC-7721細(xì)胞增殖、遷移及侵襲能力的影響[J]. 中國(guó)老年學(xué)雜志,2013,33(11):2572-2574.
[4] 胡磊,張安慶,葉顯道,等.三氧化二砷對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞(MDA-MB-231)的化療增敏作用[J].安徽醫(yī)藥,2013,17(6):1038-1039.
[5] 趙振江,李海新.三氧化二砷對(duì)乳腺癌細(xì)胞株的抑制作用及其機(jī)制探討[J]. 中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新,2011,8(16):20-21.
[6] 徐爾康,尹春燕,肖延風(fēng),等.三氧化二砷對(duì)胃癌細(xì)胞系SGC7901的生長(zhǎng)及VEGF表達(dá)的影響[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué),2013,21(11):2419-2422.
[7] 王智,趙曉紅, 陸時(shí)運(yùn),等. 三氧化二砷聯(lián)合沙利度胺治療復(fù)發(fā)難治性多發(fā)性骨髓瘤臨床研究[J]. 中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新,2010,7(34):33-35.
[8] 沈潤(rùn), 三氧化二砷聯(lián)合化療治療難治性惡性淋巴瘤的效果觀察[J].廣東醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 2014, 32(5):646-648.
[9] 盧立慧, 薛天陽, 許偉,等.三氧化二砷對(duì)腎母細(xì)胞瘤增殖及凋亡的影響[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版), 2015, 35(2):291-294.
[10]梅開.同步放化療與序貫放化療治療中晚期食管癌的臨床療效對(duì)比[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新,2014,11(2):1-2.
[11] 張思維,張敏,李光琳,等.2003~2007年中國(guó)食管癌發(fā)病與死亡分析 [J].中國(guó)腫瘤學(xué), 2012, 21(4):241-247.
[12] 景紹武,王雅棣,吳風(fēng)鵬,等.三氧化二砷與放射線聯(lián)合對(duì)食管癌細(xì)胞株Eca109的增敏機(jī)制[J].腫瘤防治研究,2011,38(6):620-623.
[13] Ling Y H,Jmng J D,Holland J F,et a1.Arsenic trioxide produces polymerization of microtubules and mitotic arrest before apoptosis in human tumor cell lines[J].Mol Pharmacol,2002,62(3):529-538.
[14] 李嵐,張敬東,劉云鵬,等.三氧化二砷對(duì)胃癌BGC-823細(xì)胞增殖及細(xì)胞周期的影響[J].腫瘤學(xué)雜志,2008,14(3):190-192.
[15] Park W H,Seol J G,Kim E S,et al.Arsenic trioxide-mediated growth inhibition in MC/Car myeloma cells via cell cycle arrest in association with induction of cyclin-dependent kinase inhibitor,p21,and apoptosis[J].Cancer Res,2000,60(11):3065-3071.