姚 磊,汪俊杰,金思怡,司馬秀田
顱咽管瘤(craniopharyngioma,CP)現(xiàn)在的主流治療手段是手術(shù)切除[1],但術(shù)后由于激素的缺少,會引起各種并發(fā)癥,術(shù)后需要額外補(bǔ)充激素,比如生長激素[2]。一般來說,生長激素會促進(jìn)胰島素樣生長因子(Insulin-like growth factor,IGF-I)的局部釋放,從而激活I(lǐng)GF-I受體(IGF-I receptor, IGF-IR)。IGF-IR 最初被認(rèn)為是一種沒有實(shí)質(zhì)性作用的受體,然而在最近幾年已經(jīng)作為一種具有獨(dú)立特征的受體被人們所接受。IGF-IR與細(xì)胞的有絲分裂、細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡有著密切的關(guān)系,參與癌癥發(fā)生和發(fā)展[3]。然而,其在顱咽管瘤中的作用尚不明確,本研究從IGF-1出發(fā)探討其在顱咽管瘤細(xì)胞增殖中的作用?,F(xiàn)報(bào)道如下。
1 材料與方法
1.1 人顱咽管瘤原代細(xì)胞體外培養(yǎng)手術(shù)中無菌條件下取新鮮、血供好的腫瘤未壞死部分,放入盛有含10%胎牛血清的DMEM/F12中,冰上操作,迅速送至細(xì)胞凈化培養(yǎng)室培養(yǎng)。
1.2 形態(tài)學(xué)觀察倒置相差顯微鏡觀察:將細(xì)胞傳代于底部鋪有載玻片的培養(yǎng)皿中,培養(yǎng)24 h,使細(xì)胞獲得良好的貼壁,取出載玻片,Trypan染色計(jì)數(shù)。
1.3 免疫化學(xué)染色鑒定顱咽管瘤細(xì)胞采用免疫酶染色法對培養(yǎng)的CP腫瘤細(xì)胞行角蛋白(CK7)染色,鑒定組織來源,具體操作步驟按說明書進(jìn)行。應(yīng)用的一抗為CK7和IGF-IR。結(jié)果判讀:隨機(jī)選5個(gè)高倍鏡視野,記數(shù)300個(gè)腫瘤細(xì)胞,根據(jù)著色細(xì)胞的數(shù)目判定染色結(jié)果。參考Kawamato的標(biāo)準(zhǔn),棕黃色細(xì)胞≤30%為陰性,棕黃色細(xì)胞數(shù)>31%為陽性。
1.4 人顱咽管瘤細(xì)胞生物學(xué)檢測取指數(shù)生長期中的細(xì)胞經(jīng)臺盼藍(lán)染色后確定活細(xì)胞計(jì)數(shù)在95%以上,收集細(xì)胞,調(diào)整密度為1×105·mL-1,接種于6孔培養(yǎng)板中,每孔2 mL,實(shí)驗(yàn)組給予終濃度為100 ng·mL-1的IGF-I。對照組只給相應(yīng)的培養(yǎng)介質(zhì)。培養(yǎng)1、3、5和7 d后,采用Trypan法對細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù),并進(jìn)行MTT檢測。
1.5 細(xì)胞免疫組化檢測p-AKT蛋白表達(dá)實(shí)驗(yàn)分為IGF-IR陽性組和陰性組,加用IGF-I 100 ng·mL-1干預(yù)5~10 min后進(jìn)行免疫組化染色,方法同1.3,應(yīng)用一抗為兔抗p-AKT多克隆抗體。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析SPSS 13.0處理數(shù)據(jù),定量資料采用t檢驗(yàn)或者單因素方差分析,定性資料采用χ2檢驗(yàn),以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 CP細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察及鑒定
2.1.1 倒置相差顯微鏡觀察腫瘤細(xì)胞形態(tài)基本一致,早期未貼壁時(shí)為圓形透亮,體積較大。貼壁后,兩種亞型CP細(xì)胞表現(xiàn)有所不同,釉質(zhì)上皮型腫瘤細(xì)胞體積較鱗狀乳頭型腫瘤細(xì)胞體積稍小,似菱形狀,排列呈典型的鋪路石樣,如細(xì)胞密度低則表現(xiàn)為類似寬體的梭形細(xì)胞;鱗狀乳頭型腫瘤細(xì)胞呈多角(邊)型改變,細(xì)胞連接較緊密,如細(xì)胞密度低,則呈圓形或扇形樣伸展。細(xì)胞核為圓形或類圓形,體積較大,核∶質(zhì)約為1∶1,胞質(zhì)豐富,生長較迅速,見圖1。
A:釉質(zhì)上皮型腫瘤;B:鱗狀鱗形乳頭型腫瘤(×200)。圖1 CP細(xì)胞傳代培養(yǎng)的典型表現(xiàn)
2.1.2 細(xì)胞免疫化學(xué)鑒定顱咽管瘤細(xì)胞以CK7為抗體對細(xì)胞進(jìn)行免疫學(xué)鑒定,抗體為胞質(zhì)表達(dá)呈陽性反應(yīng),因此,所培養(yǎng)細(xì)胞被認(rèn)定為上皮細(xì)胞細(xì)胞來源,見圖2。
胞質(zhì)棕褐色陽性顆粒:A:×200;B:×400。圖2 CP細(xì)胞CK7陽性染色
2.1.3 細(xì)胞免疫化學(xué)檢測IGF-IR的表達(dá)結(jié)果顯示顱咽管瘤細(xì)胞中IGF-IR陽性表達(dá)為14例,IGF-IR陰性者15例。病理分類顯示,IGF-IR陽性表達(dá)的細(xì)胞為釉質(zhì)上皮型11例和鱗狀乳頭瘤型3例,陽性率為釉質(zhì)上皮性61.1%和鱗狀乳頭瘤型37.5%,二者比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
2.2 IGF-I對CP細(xì)胞增殖的影響
2.2.1 細(xì)胞增殖狀態(tài)及計(jì)數(shù)體外給予IGF-I 100 ng·mL-1干預(yù)培養(yǎng)后,與對照組相比,培養(yǎng)1、3、5和7 d分別進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù):干預(yù)組明顯增多,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。而且,IGF-IR陽性組的細(xì)胞計(jì)數(shù)也明顯多于IGF-IR陰性組的細(xì)胞計(jì)數(shù),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1、圖3。
×105·mL-1
注:①與正常培養(yǎng)組比較,P<0.05;②與IGF-1R(-)比較,P<0.05。
A:IGF-IR陽性細(xì)胞,陽性棕色顆粒定位于細(xì)胞膜(SP,×400);B: IGF-IR陰性的腫瘤細(xì)胞(SP,×200)。圖3 免疫組化顯示IGF-IR在CP細(xì)胞中的表達(dá)
2.2.2 MTT測定結(jié)果體外給予IGF-I后,對照組細(xì)胞OD值0.122±0.023,實(shí)驗(yàn)組中IGF-IR(+)組細(xì)胞OD值0.523±0.012,IGF-IR(-)組細(xì)胞OD值0.349±0.015,與對照組相比。實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞OD值明顯增大,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。IGF-IR(+)組與IGF-IR(-)組比較,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
2.3 細(xì)胞免疫組化檢測p-AKT蛋白的表達(dá)p-AKT免疫組化陽性細(xì)胞為細(xì)胞質(zhì)和/或細(xì)胞核呈棕黃色至棕褐色染色。呈核漿型分布,未見單純胞核著色,染色呈淡黃至棕褐色,以彌漫性分布為主,29例CP細(xì)胞在IGF-I干預(yù)后p-AKT蛋白陽性表達(dá)共25例,表達(dá)率為84.50%;未干預(yù)組的表達(dá)共25例,表達(dá)率為41.03%,兩組相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見圖4。
A:在IGF-IR陽性的細(xì)胞中p-AKT呈強(qiáng)陽性(+++),陽性棕色顆粒于細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì);B:IGF-IR陰性的細(xì)胞中p-AKT呈弱陽性(+)反應(yīng)(SP,×200)。圖4 免疫組化顯示IGF-I干預(yù)后CP細(xì)胞中p-AKT的表達(dá)
3 討論
顱咽管瘤是一種較為罕見的腦瘤,治愈后復(fù)發(fā)率較高[4]。因其瘤體壓迫腦垂體和下丘腦,在手術(shù)后常常需要長期使用胰島素樣生長因子來進(jìn)行激素治療。但由于顱咽管瘤常常伴隨著高復(fù)發(fā)率,同時(shí)IGF-I已被證實(shí)與多種癌癥的發(fā)生有關(guān)[5-6],例如乳腺癌和肝癌。IGF-I與顱咽管瘤細(xì)胞增殖可能有著密切關(guān)系。
作為與胰島素有同源相似性的生長激素代替物,IGF-I在細(xì)胞分化中以及細(xì)胞凋亡的過程中不可或缺[7]。已經(jīng)有研究證明,IGF-I在結(jié)直腸癌和乳腺癌等的發(fā)生中有著一定的作用:結(jié)直腸癌患者血清中的IGF-I水平明顯增高,這與IGF-I促進(jìn)黏附分子的合成有關(guān)[8];IGF-I能刺激正常乳腺上皮細(xì)胞生長和腫瘤發(fā)生,通過激活磷脂酰肌醇-3激酶途徑,以及通過磷酸化AKT通路促進(jìn)DNA的合成而使癌細(xì)胞增殖[9]。目前,關(guān)于IGF-1與顱咽管瘤的關(guān)系尚缺少相應(yīng)的文獻(xiàn)。本研究運(yùn)用細(xì)胞計(jì)數(shù)和MTT方法檢測IGF-1干預(yù)后細(xì)胞增殖情況,發(fā)現(xiàn)IGF-1可明顯促進(jìn)細(xì)胞增殖。
鑒于磷酸化AKT通路在乳腺癌中的作用[9],IGF-I可能通過磷酸化AKT通路促進(jìn)顱咽管瘤細(xì)胞的增殖。本研究通過免疫組化檢測細(xì)胞中p-AKT蛋白表達(dá)程度,結(jié)果顯示,IGF-I干預(yù)后p-AKT蛋白陽性表達(dá)率明顯增加,提示IGF-I可能通過增加p-AKT蛋白的表達(dá)促進(jìn)顱咽管瘤細(xì)胞增殖,通過干預(yù)p-AKT的表達(dá)有望成為未來顱咽管瘤治療新的靶點(diǎn)。
近年來,顱咽管瘤術(shù)后康復(fù)成為熱門研究方向,但對于影響其康復(fù)效果及其復(fù)發(fā)率的因素的探尋還有限,深入探索新的治療靶點(diǎn)與途徑有助于降低顱咽管瘤的復(fù)發(fā)率。