林 力 鄧 碧*
(重慶市渝北區(qū)人民醫(yī)院,重慶 401120)
5-氟尿嘧啶核苷前藥脂質(zhì)體對(duì)人鼻咽癌HNE-1細(xì)胞株增殖抑制與凋亡作用的影響
林 力 鄧 碧*
(重慶市渝北區(qū)人民醫(yī)院,重慶 401120)
目的 研究5-氟尿嘧啶核苷前藥脂質(zhì)體對(duì)人鼻咽癌細(xì)胞株HNE-1細(xì)胞株增殖與凋亡作用的影響。方法 本研究以人鼻咽癌HNE-1細(xì)胞株為研究對(duì)象,以5-氟尿嘧啶為對(duì)照,用四甲基偶氮唑藍(lán)(MTT)法測(cè)定5-氟尿嘧啶核苷前藥脂質(zhì)體對(duì)HNE-1細(xì)胞的增殖抑制率;用流式細(xì)胞儀(FCM)測(cè)定5-氟尿嘧啶核苷前藥脂質(zhì)體作用與HNE-1細(xì)胞72h后細(xì)胞的凋亡率。結(jié)果 5-氟尿嘧啶核苷前藥脂質(zhì)體對(duì)HNE-1細(xì)胞的IC50是5-氟尿嘧啶的1/3;濃度為0.043μg/mL 5-氟尿嘧啶和5-氟尿嘧啶核苷前藥脂質(zhì)體作用于HNE-1細(xì)胞的凋亡指數(shù)分別為(6.31±0.17)%、(19.53±1.79)%。結(jié)論 本實(shí)驗(yàn)研究顯示,與5-氟尿嘧啶相比較,5-氟尿嘧啶核苷前藥脂質(zhì)體對(duì)人鼻咽癌HNE-1細(xì)胞具有很好的生長(zhǎng)增殖抑制作用,并且能夠顯著提高HNE-1細(xì)胞的凋亡率。
5-FUR前藥脂質(zhì)體;HNE-1;細(xì)胞凋亡
鼻咽癌(Nasopharyngeal carcinoma,NPC)作為我國(guó)南方常見的頭頸部惡性腫瘤之一,目前治療方案早期以放射治療為主,而中晚期則以化療為主[1]。氟尿嘧啶是臨床常用于治療鼻咽癌的化療藥物,但其對(duì)正常組織細(xì)胞的毒性大,長(zhǎng)期使用會(huì)嚴(yán)重?fù)p害機(jī)體的各器官組織和免疫系統(tǒng)的功能。為避免或減輕氟尿嘧啶的不良反應(yīng),國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者開展了氟尿嘧啶新劑型的研究工作[2]。5-氟尿嘧啶核苷前藥脂質(zhì)體(5-fluorouridine prodrug liposome)是氟尿嘧啶類抗腫瘤藥物的新劑型之一,但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)5-氟尿嘧啶核苷前藥脂質(zhì)體抗腫瘤作用的研究較少。本實(shí)驗(yàn)擬從細(xì)胞增殖抑制及細(xì)胞凋亡這兩方面研究5-FUR前藥脂質(zhì)體對(duì)人鼻咽癌HNE-1 細(xì)胞株的抗腫瘤作用,為5-FUR前藥脂質(zhì)體抗腫瘤作用的臨床應(yīng)用作一初探。
1.1 材料
1.1.1 細(xì)胞系:人鼻咽癌HNE-1細(xì)胞株(購(gòu)自中科院上海細(xì)胞研究所)。
1.1.2 試劑和儀器:RPMI-1640購(gòu)于Gibco公司,新生牛血清(杭州四季清公司),四甲基偶氮唑鹽(MTT),二甲亞砜(DMSO)均購(gòu)自重慶醫(yī)藥股份公司,5-FU、5-FUR前藥脂質(zhì)體(重慶醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)系王馳副教授惠贈(zèng))。
1.2 方法
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng):人鼻咽癌HNE-1細(xì)胞在含10%的熱滅活新生牛血清的RPMI1640中種植,37℃,5%CO2飽和濕度、溫度培養(yǎng)箱中生長(zhǎng),0.25%胰酶消化,傳代。使用臺(tái)盼藍(lán)拒染法計(jì)數(shù)。
1.2.2 5-FU、5-FUR前藥脂質(zhì)體對(duì)HNE-1細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制試驗(yàn):取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的HNE-1細(xì)胞,消化、離心后加入培養(yǎng)液制成懸液,以每孔1×104個(gè)細(xì)胞接種于96孔細(xì)胞培養(yǎng)板中,后分別加入終濃度分別為0.024μg/mL 、0.12μg/mL、0.6μg/mL、3.0μg/mL的5-FU和5-FUR前藥脂質(zhì)體,每一濃度重復(fù)4孔,將細(xì)胞培養(yǎng)板放置在37℃,5%CO2條件下培養(yǎng)72h后,每孔加入MTT繼續(xù)培養(yǎng),4h后加入DMSO,檢測(cè)每孔吸光度(A)值,計(jì)算細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制率,并采用中效濃度公式[3]計(jì)算出5-FU和5-FUR前藥脂質(zhì)體對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)胞的IC50。
表1 5-FU與5-FUR前藥脂質(zhì)體對(duì)HNE-1細(xì)胞增殖抑制作用的影響
1.2.3 流式細(xì)胞儀(FCM)檢測(cè)5-FU和5-FUR前藥脂質(zhì)體作用于實(shí)驗(yàn)細(xì)胞的凋亡率:取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞常規(guī)消化、離心后加入培養(yǎng)液制成懸液,計(jì)數(shù)后以每孔5×105個(gè)細(xì)胞接種于細(xì)胞培養(yǎng)板,實(shí)驗(yàn)分別設(shè)3組:空白對(duì)照組、5-FU、5-氟尿嘧啶核苷前藥脂質(zhì)體組。其中5-氟尿嘧啶組和5-FUR核苷前藥脂質(zhì)體組分別以0.045μg/mL的終濃度與實(shí)驗(yàn)細(xì)胞共同培養(yǎng)72h后,用不含EDTA的胰酶消化收集處理過的細(xì)胞5 ×105個(gè),加入PI染液充分混勻避光反應(yīng),4℃放置30min后用FCM檢測(cè)細(xì)胞的凋亡率。
1.2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:使用SPSS10.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析。全部計(jì)量資料采用表示,2組資料比較采用t檢驗(yàn)。
2.1 5-FUR和5-FUR前藥脂質(zhì)體對(duì)HNE-1細(xì)胞的體外抑制試驗(yàn)
通過細(xì)胞預(yù)實(shí)驗(yàn)我們得出空白脂質(zhì)體對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)胞株的抑制率均<10%,因此可忽略其對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)胞的毒性作用。
在濃度為0.024μg/mL、0.12μg/mL、0.6μg/mL、3.0μg/mL的5-FU與5-FUR前藥脂質(zhì)體分別作用下,HNE-1細(xì)胞的增殖抑制率分別為:(22.01±1.17)%、(31.51±1.21)%、(60.87±3.11)%、(87.31± 2.19)%;(24.63±1.33)%、(63.15±1.73)%、(80.49±3.17)%、(91.16±4.28)%。在各濃度點(diǎn),5-FUR前藥脂質(zhì)體作用于HNE-1細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制率在各濃度點(diǎn)均高于5-FU,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。使用IC50公式計(jì)算出:5-FUR前藥脂質(zhì)體的IC50為0.087μg/mL;5-FU對(duì)HNE-1的IC50為0.261μg/mL;5-氟尿嘧啶核苷前藥脂質(zhì)體的IC50是5-氟尿嘧啶的1/3,見表1。
2.2 流式細(xì)胞儀(FCM)檢測(cè)細(xì)胞的凋亡率
對(duì)照組的凋亡率為:(1.37±0.91)%。采用終濃度為0.045μg/ mL的5-FU和5-FUR前藥脂質(zhì)體作用于HNE-1細(xì)胞的凋亡率分別為(6.31±0.17)%、(19.53±1.79)%,二者相比較,差異有顯著性(P<0.05)。5-氟尿嘧啶核苷前藥脂質(zhì)體組的凋亡率比5-氟尿嘧啶增加了13.22%,是5-FU的3倍。見圖1。
圖1 FCM檢測(cè)HNE-1細(xì)胞的凋亡率
脂質(zhì)體[4]作為一種具有良好靶向性,高選擇性和通透性的微囊泡是目前較為理想的抗腫瘤藥物載體。因其具有磷脂雙分子層液晶膜的結(jié)構(gòu),可以包埋轉(zhuǎn)運(yùn)脂溶性和水溶性藥物,并使藥物從脂質(zhì)體中緩慢釋放,從而使藥物作用時(shí)間增加;還可通過細(xì)胞的融合和內(nèi)吞作用直接將藥物送入腫瘤細(xì)胞內(nèi),減少腫瘤藥物的使用濃度,降低對(duì)游離藥物對(duì)組織細(xì)胞的毒副作用,提高抗腫瘤藥物的療效,同時(shí)脂質(zhì)體進(jìn)入體內(nèi)能被降解,免疫原性小[5]。
5-氟尿嘧啶核苷是氟尿嘧啶類抗腫瘤藥物發(fā)揮作用的活性形式,也是制備多種抗腫瘤藥物的前體,其抗腫瘤活性遠(yuǎn)高于臨床上應(yīng)用的氟尿嘧啶類藥物,但引起毒副作用大,故未能應(yīng)用于臨床[6]。研究顯示將具有較強(qiáng)抗腫瘤活性的5-FUR結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾,使其由水溶性轉(zhuǎn)變?yōu)橹苄?,再用脂質(zhì)體將其進(jìn)行包裹,制備成5-FUR前藥脂質(zhì)體,從而達(dá)到既能使其抗腫瘤活性得以發(fā)揮,又能降低其毒性的目的[7]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)5-FUR前藥脂質(zhì)體在體內(nèi)外抗腫瘤作用的研究較少。本實(shí)驗(yàn)以5-氟尿嘧啶為對(duì)照,本實(shí)驗(yàn)擬從細(xì)胞增殖抑制及細(xì)胞凋亡這兩方面研究5-FUR前藥脂質(zhì)體對(duì)人鼻咽癌HNE-1 細(xì)胞株腫瘤作用,對(duì)5-FUR前藥脂質(zhì)體抗腫瘤作用臨床應(yīng)用作一初探。
本實(shí)驗(yàn)以頭頸腫瘤中常見的鼻咽癌HNE-1細(xì)胞株為研究對(duì)象,以5-FU為對(duì)照,通過MTT法、FCM法檢測(cè)5-FUR前藥脂質(zhì)體對(duì)HNE-1細(xì)胞生長(zhǎng)增殖抑制和凋亡的影響。結(jié)果顯示:①5-氟尿嘧啶核苷前藥脂質(zhì)體對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)胞的IC50是5-FU的1/3倍,說明5-氟尿嘧啶核苷前藥脂質(zhì)體可明顯減少鼻咽癌HNE-1細(xì)胞內(nèi)抗腫瘤藥物的用量,降低藥物的毒性。這與Paola C[8]等研究發(fā)現(xiàn)5-FUR前藥脂質(zhì)體對(duì)HT-29細(xì)胞株具有較強(qiáng)的增殖抑制作用相符。②5-FUR前藥脂質(zhì)體和5-FUR作用于HNE-1細(xì)胞的凋亡率分別為(6.31±0.17)%、(19.53±1.79)%。5-氟尿嘧啶核苷前藥脂質(zhì)體組比5-氟尿嘧啶的凋亡率減少了13.22%。
綜上所述,本實(shí)驗(yàn)研究顯示,與5-氟尿嘧啶相比較,5-氟尿嘧啶核苷前藥脂質(zhì)體對(duì)人鼻咽癌HNE-1細(xì)胞具有較強(qiáng)的生長(zhǎng)抑制作用,能夠顯著誘導(dǎo)HNE-1細(xì)胞株凋亡。本實(shí)驗(yàn)為5-FUR前藥脂質(zhì)體作為氟尿嘧啶類藥物的新劑型在頭頸腫瘤方面的應(yīng)用作一初探。
[1] 馬慧敏,林燕鋒,袁霞.吉西他濱聯(lián)合長(zhǎng)春瑞濱用于轉(zhuǎn)移性鼻咽癌二線治療的臨床觀察[J]. 中國(guó)醫(yī)藥指南,2013,11(20):71-73.
[2] 張志清,王瑞琴.氟尿嘧啶靶向給藥系統(tǒng)[J].中國(guó)藥師,2002,5(4): 236-238.
[3] 向征,張才全,湯為學(xué).人結(jié)腸癌耐藥細(xì)胞系HT29/L-OHP的建立及其生物學(xué)特性[J].第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,30(9):840-843.
[4] 陸彬.藥物新劑型與技術(shù)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2002:115-116.
[5] 周平紅,秦新裕.脂質(zhì)體阿霉素及其靶向治療研究進(jìn)展[J].中國(guó)臨床醫(yī)學(xué),2002,8(4):331-333.
[6] Wilkinson DS,Crumley J.The mechanism of 5-fluorouridine toxicity in Novikoff hepatoma cells[J].Cancer Res,1976,36(11 p1):4032.
[7] 朱莉,潘黎軍.5-氟尿嘧啶核苷前藥脂質(zhì)體中磷脂含量的測(cè)定[J].中國(guó)藥房,2008,19(7):547-548.
[8] Crosasso P.Antitumoral activity of liposomes and immunoliposomes containing 5-fluorouridine prodrugs.Journal of Phamaceutica[J]. Sciences,1997,86(7):832-839.
The Effect of 5-FUR Prodrug Liposome on Laryngeal Cancer HNE-1 Cell Line
LIN Li, DENG Bi*
(The People’s Hospital of Yubei District, Chongqing 401120,China )
Objective To compare the Effect of the proliferation inhibition and apoptosis of HNE-1 cell line by 5-FU and 5-FUR prodrug liposome. Method MTT reduction assay was used to investigate the proliferation inhibition of 5-FU and 5-FUR prodrug liposome on HNE-1 cell line..FCM was used to detecet the apoptosis rate of cell after using the drugs. Result The IC50 of 5-FU on HNE-1 cell line was 300% to 5-FUR prodrug liposome. Treated with 5-FU and 5-FUR prodrug liposome respectively, the apoptosis rate of HNE-1 were:(6.31±0.17)%、(19.53±1.79)%. Conclusion 5-FUR prodrug liposome was better than 5-FU in inhibiting the proliferation and raising the apoptosis rate of HNE-1 cell line.
5-FUR prodrug liposome; HNE-1; Apoptosis
739.6
B
1671-8194(2013)33-0021-02
*通訊作者:E-mail:523141304@qq.com.