劉華松 徐蘭蘭
(1十堰市太和醫(yī)院湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬太和醫(yī)院胸心大血管外科,湖北 十堰 442000;2湖北醫(yī)藥學(xué)院)
食管癌是常見的惡性實(shí)體腫瘤,由于容易對(duì)化療藥物產(chǎn)生耐藥而導(dǎo)致治療效果差〔1〕。順鉑是治療食管癌的一線化療藥,其主要作用是導(dǎo)致細(xì)胞DNA損傷和氧化應(yīng)激,然而隨著化療周期的增加腫瘤細(xì)胞通過增強(qiáng)DNA修復(fù)能力和對(duì)順鉑的生物轉(zhuǎn)化增強(qiáng)而對(duì)順鉑產(chǎn)生耐藥〔2〕。因此,尋找提高腫瘤細(xì)胞化療藥物敏感性的臨床化療佐劑成為研究熱點(diǎn)。氨磷汀是一種廣譜細(xì)胞保護(hù)劑,既能降低甚至消除化療藥物的毒副作用,又不降低藥物療效,在臨床上已經(jīng)作為一些腫瘤化療的佐劑,提高腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性〔3,4〕。目前尚未見到氨磷汀對(duì)順鉑耐藥的人食管癌細(xì)胞化療敏感性影響的相關(guān)報(bào)道。本文體外研究氨磷汀對(duì)人食管癌細(xì)胞株ECA109順鉑敏感性的影響。
1.1材料 人食管癌細(xì)胞株ECA109本室保存。氨磷汀、順鉑(美國(guó)Sigma公司);RPMI1640(美國(guó)Gibco公司),B細(xì)胞淋巴瘤(Bcl)-2、Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bax)、多藥耐藥關(guān)聯(lián)蛋白(MRP)1抗體(美國(guó)Santa Cruz公司)。
1.2實(shí)驗(yàn)分組 ①對(duì)照組:未進(jìn)行藥物處理;②順鉑組:在培養(yǎng)液中加入2.0 mg/L順鉑;③氨磷汀組:在培養(yǎng)液中分別加入0、5、10、20 μg/ml的氨磷??;④聯(lián)合組:在培養(yǎng)液中加入2.0 mg/L順鉑和10 μg/ml的氨磷汀。其中氨磷汀組,分別于培養(yǎng)24、48和72 h收集細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè);其他各組于培養(yǎng)48 h后收集細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)。
1.3四甲基偶氮唑藍(lán)(MTT)法檢測(cè)各組細(xì)胞增殖活性 取生長(zhǎng)狀態(tài)良好的細(xì)胞以7×103/200 μl的密度接種于96孔培養(yǎng)板各孔內(nèi),空白對(duì)照孔僅加入200 μl完全培養(yǎng)液。按照上述分組情況在不同時(shí)間點(diǎn)收集細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè),各體系均設(shè)6個(gè)平行孔。測(cè)量前,每孔加入濃度為5 mg/ml的MTT溶液各20 μl,繼續(xù)培養(yǎng)4 h后去掉培養(yǎng)液,每孔加入150 μl二甲基亞砜(DMSO)輕搖混勻10 min至結(jié)晶溶解,用酶標(biāo)儀在490 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度(OD)值,計(jì)算細(xì)胞存活率和半數(shù)抑制濃度(IC50),實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
1.4流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)各組細(xì)胞凋亡率和細(xì)胞周期 收集四組ECA109細(xì)胞,其中氨磷汀組只選取10 μg/ml濃度組,各組均在培養(yǎng)48 h后制成細(xì)胞懸液,以105/ml的濃度接種于6孔板中,每組均設(shè)3個(gè)復(fù)孔,各組反應(yīng)體系為2 ml,培養(yǎng)24 h后收集細(xì)胞離心后與Annexin V及碘化丙啶(PI)作用15 min,流式細(xì)胞儀上檢測(cè)細(xì)胞周期和凋亡率,計(jì)算增殖指數(shù)。
1.5Western印跡檢測(cè)耐藥蛋白與凋亡蛋白的表達(dá) 取對(duì)照組、順鉑組、氨磷汀(10 μg/ml)組和聯(lián)合組細(xì)胞,培養(yǎng)48 h后提取全細(xì)胞蛋白,二喹啉甲酸(BCA)法檢測(cè)蛋白濃度,十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)分離和轉(zhuǎn)膜,封閉后加入一抗Bcl-2、Bax、MRP1和β-actin,4 ℃過夜,次日滴加二抗(1∶1 000)37 ℃避光孵育1 h,TBST洗3次,每次5 min,用Odyssey掃描系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)及灰度分析,以β-actin為內(nèi)參,用目標(biāo)蛋白條帶與β-actin條帶的灰度比值表示蛋白的相對(duì)表達(dá)量。
1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用SPSS22.0軟件進(jìn)行單因素方差分析及t檢驗(yàn)。
2.1氨磷汀對(duì)ECA109細(xì)胞增殖抑制率的影響 與對(duì)照組比較,隨著氨磷汀作用濃度的升高和作用時(shí)間的延長(zhǎng),細(xì)胞增殖活性未見明顯改變(P>0.05),見表1。
表1 氨磷汀對(duì)培養(yǎng)不同時(shí)間點(diǎn)ECA109細(xì)胞增殖抑制率的影響
2.2氨磷汀與順鉑聯(lián)合應(yīng)用對(duì)ECA109細(xì)胞增殖活性的影響 與對(duì)照組(A值:1.001±0.001)和氨磷汀組(A值:0.997±0.002)、順鉑組(A值:0.519±0.052)比較,聯(lián)合組可顯著降低細(xì)胞增殖活性(A值:0.283±0.036,均P<0.01)。
2.3氨磷汀與順鉑聯(lián)合應(yīng)用對(duì)ECA109細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期的影響 與對(duì)照組比較,聯(lián)合組細(xì)胞G0/G1期和凋亡率明顯升高(P<0.01),增殖指數(shù)、S期和G2/M期明顯降低(P<0.01);與順鉑組比較,聯(lián)合組細(xì)胞凋亡率明顯升高(P<0.01),增殖指數(shù)、S期和G2/M期明顯降低(P<0.01);對(duì)照組、順鉑組和氨磷汀組G0/G1期、S期和G2/M期、增殖指數(shù)和凋亡率無顯著差異(P>0.05),見表2。
表2 氨磷汀與順鉑聯(lián)合應(yīng)用對(duì)ECA109細(xì)胞凋亡率和細(xì)胞周期的影響
與對(duì)照組比較:1)P<0.01;與順鉑組比較:2)P<0.01;與氨磷汀組比較:3)P<0.01,下表同
2.4氨磷汀與順鉑聯(lián)合應(yīng)用對(duì)ECA109細(xì)胞耐藥相關(guān)蛋白與凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)的影響 與對(duì)照組和順鉑組比較,聯(lián)合組細(xì)胞內(nèi)Bcl-2和MRP1蛋白的表達(dá)明顯降低(P<0.05);氨磷汀組細(xì)胞內(nèi)MRP1明顯降低(P<0.05),見圖2,表3。
圖2 氨磷汀聯(lián)合順鉑對(duì)ECA109細(xì)胞Bcl-2、Bax和MRP1蛋白表達(dá)的影響
組別Bcl-2BaxMRP1對(duì)照組0.623±0.0190.430±0.0130.386±0.011順鉑組0.304±0.0120.452±0.0180.127±0.008氨磷汀組0.589±0.0170.461±0.0200.408±0.014聯(lián)合組0.117±0.0091)2)3)0.455±0.0160.051±0.0021)2)3)
氨磷汀是第一個(gè)被國(guó)際上廣泛認(rèn)可的細(xì)胞保護(hù)劑,在臨床上用于減輕放療引起的副作用〔5〕。研究還發(fā)現(xiàn)氨磷汀與化療藥物聯(lián)合應(yīng)用,可以減輕化療藥物的全身毒性作用,提高化療劑量與強(qiáng)度,從而提高化療藥物的臨床療效〔6~8〕。
化療是惡性腫瘤綜合治療中的主要方法之一,療效降低的主要問題是對(duì)正常細(xì)胞的損傷和耐藥的發(fā)生〔9〕。逐漸興起的細(xì)胞保護(hù)劑主要用來預(yù)防和減輕放化療引起的正常組織細(xì)胞的毒性作用,提高患者的耐受性與順應(yīng)性,從而提高化療效果和患者生活質(zhì)量〔10〕。有研究表明氨磷汀主要分布在正常組織細(xì)胞內(nèi),極少分布于腫瘤組織內(nèi),在不影響化療藥物抗腫瘤活性的同時(shí)選擇性地保護(hù)正常組織,甚至在一些臨床研究中發(fā)現(xiàn)氨磷汀發(fā)揮化療增敏作用〔11~13〕。本研究結(jié)果說明氨磷汀可能對(duì)細(xì)胞的增殖有一定抑制作用,至少氨磷汀不會(huì)對(duì)ECA109細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞保護(hù)作用,此結(jié)果與王根菊等〔14〕的結(jié)果研究一致。
食管癌是發(fā)生于食管黏膜上皮組織的惡性度較高的腫瘤,臨床上仍以手術(shù)前化療結(jié)合術(shù)后輔助化療為主要手段改善食管癌患者的長(zhǎng)期生存率〔15〕。目前,順鉑是治療進(jìn)展期食管鱗癌的常用藥物,但高劑量重復(fù)用藥往往引起全身多器官系統(tǒng)的損傷和耐藥,很大程度上限制了順鉑的應(yīng)用〔16〕。因此,提高食管癌細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性并降低順鉑的毒副作用成為臨床化學(xué)藥物治療食管癌的主要策略。本研究結(jié)果表明氨磷汀可能并不直接導(dǎo)致ECA109細(xì)胞增殖抑制或凋亡。同時(shí),氨磷汀與順鉑聯(lián)合應(yīng)用組細(xì)胞的凋亡率卻較順鉑組明顯增加,說明氨磷汀可以提高ECA109細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性。Bcl-2是抗凋亡蛋白,Bax是促凋亡蛋白,二者發(fā)揮協(xié)同作用,共同調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡,通常用Bcl-2/Bax 在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的比值來判斷凋亡過程是否是Bcl-2蛋白介導(dǎo)的〔17〕。本研究結(jié)果表明氨磷汀與順鉑聯(lián)合應(yīng)用可以誘導(dǎo)更顯著的細(xì)胞凋亡。
腫瘤細(xì)胞的重要特征是持續(xù)分裂增殖,細(xì)胞的增殖通過細(xì)胞周期實(shí)現(xiàn)〔18〕。細(xì)胞周期包括S期與M期兩個(gè)功能階段和G1期與G2期兩個(gè)準(zhǔn)備階段,各期的細(xì)胞內(nèi)DNA含量不同,以此檢測(cè)細(xì)胞的增殖活性〔19〕。本研究結(jié)果表明氨磷汀與順鉑聯(lián)合應(yīng)用阻止細(xì)胞DNA復(fù)制,抑制細(xì)胞增殖,與細(xì)胞凋亡結(jié)果一致。MRP1是食管癌發(fā)生耐藥的相關(guān)耐藥蛋白,本研究結(jié)果顯示,氨磷汀與順鉑聯(lián)合應(yīng)用可以明顯降低ECA109細(xì)胞MRP1的表達(dá),同時(shí),氨磷汀單純用藥組也能降低MRP1蛋白的表達(dá),表明氨磷汀可以提高食管癌細(xì)胞的化療敏感性。
綜上所述,本研究證實(shí),氨磷汀雖然不具有明顯的抑制食管癌細(xì)胞增殖的作用,但可提高食管癌細(xì)胞對(duì)順鉑的化療敏感性。