張海娟,楊玉秀
(石家莊市第四醫(yī)院,石家莊050017)
自1971年Friend等發(fā)現(xiàn)二甲基亞砜可誘導(dǎo)小鼠紅白血病細(xì)胞分化為成熟紅細(xì)胞而產(chǎn)生血紅蛋白以來,誘導(dǎo)分化作為一種治療惡性腫瘤的有效方法引起了人們的重視。維甲酸類化合物是常用的誘導(dǎo)分化劑,對(duì)多種惡性腫瘤具有誘導(dǎo)分化、抑制增殖、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的作用[1]。全反式維甲酸(ATRA)是維生素A的天然衍生物及生物活性形式,能誘導(dǎo)多種腫瘤細(xì)胞分化或抑制腫瘤細(xì)胞增殖[2]。為探討ATRA對(duì)卵巢癌SKOV3細(xì)胞的抑制增殖和誘導(dǎo)分化作用,2009年1~12月,我們進(jìn)行了相關(guān)研究?,F(xiàn)報(bào)告如下。
1.1 材料 卵巢癌SKOV3細(xì)胞株購自北京大學(xué)人民醫(yī)院。RPMI-1640培養(yǎng)基購自GIBCO BRL公司;MTT購自Singma公司。鼠抗人分化相關(guān)基因1(NDRG1)單克隆抗體購自DBS公司;SP試劑盒和DAB顯色劑購自北京中山生物公司。ATRA購自Sigma公司;酶標(biāo)儀購自Absystems Dragon公司;流式細(xì)胞分析儀購自BD Facscalibur公司。
1.2 方法
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng) 以1×10-6mol/L的ATRA處理人卵巢癌 SKOV3細(xì)胞 1、2、3、5 d為實(shí)驗(yàn)組,不加ATRA處理細(xì)胞為對(duì)照組。將SKOV3細(xì)胞置于RPMI-1640培養(yǎng)基中,加入10%的新生牛血清、100 U/mL青霉素和0.1 mg/mL鏈霉素。細(xì)胞培養(yǎng)用50 mL培養(yǎng)瓶,在5%CO2、37℃飽和濕度的溫箱中培養(yǎng),細(xì)胞生長(zhǎng)達(dá)匯合狀態(tài)時(shí),用0.04%EDTA消化后傳代。
1.2.2 細(xì)胞增殖抑制率測(cè)定 采用MTT比色法。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞,消化后加培養(yǎng)液吹打均勻,以1×105/mL細(xì)胞密度接種于96孔培養(yǎng)板,每孔加入100 μL細(xì)胞懸液,24 h后加入ATRA儲(chǔ)存液,并用RPMI-1640培養(yǎng)液調(diào)終濃度為1×10-6mol/L。實(shí)驗(yàn)組每組設(shè)6復(fù)孔,24 h更換培養(yǎng)液,分別將ATRA作用1、2、3、5 d后的細(xì)胞進(jìn)行測(cè)定,向每孔培養(yǎng)液中加入5 mg/mL的MTT 20 μL,小心吸去上清,4 h后每孔加150 μL DMSO液終止反應(yīng),用酶標(biāo)儀測(cè)490 nm波長(zhǎng)的吸光度(A值),計(jì)算細(xì)胞增殖抑制率。同時(shí)設(shè)空白對(duì)照孔。
1.2.3 細(xì)胞周期分布檢測(cè) 收集兩組懸浮細(xì)胞和貼壁細(xì)胞,細(xì)胞數(shù)不低于1×106個(gè),離心后棄上清,用冷PBS漂洗,冷乙醇固定,在4℃冰箱中過夜。次日離心棄乙醇,用PBS漂洗后,上流式細(xì)胞儀進(jìn)行細(xì)胞周期檢測(cè)。
1.2.4 SKOV3細(xì)胞中的NDRG1蛋白表達(dá)檢測(cè)采用免疫組化SP法。取兩組細(xì)胞爬片標(biāo)本,嚴(yán)格按照試劑盒說明檢測(cè)兩組NDRG1蛋白表達(dá)。用冷丙酮固定,PBS沖洗,1%的Triton修復(fù)暴露抗原,10%山羊血清封閉非特異性結(jié)合位點(diǎn);滴加適當(dāng)稀釋的一抗,置37℃溫箱孵育2 h或4℃冰箱過夜,依次滴加二抗、三抗,行DAB顯色、蘇木精復(fù)染、梯度乙醇脫水、二甲苯透明、中性樹膠封片。在倒置顯微鏡下觀察兩組細(xì)胞形態(tài)變化,NDRG1蛋白表達(dá)陽性著色呈棕黃色或黃色顆粒,位于細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞核周圍。每組隨機(jī)選取30個(gè)視野,用雙評(píng)分半定量法評(píng)分:①按陽性細(xì)胞百分率計(jì)分:陽性細(xì)胞百分率≤5%計(jì)0分,6% ~25%記1分,26% ~50%計(jì)2分,51% ~75%計(jì)3分,>75%計(jì)4分。②按染色強(qiáng)度計(jì)分:無著色計(jì)0分,淡棕黃色或黃色計(jì)1分,棕黃色或黃色計(jì)2分。兩項(xiàng)合并得0分為陰性(-),1~2分為弱陽性(+),3~4分為陽性(++),5~6分為強(qiáng)陽性(+++)。
1.2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS10.0統(tǒng)計(jì)軟件,計(jì)量資料用±s表示,組間比較用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料用百分比表示,組間比較用χ2檢驗(yàn)。P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 ATRA作用不同時(shí)間點(diǎn)的A值比較 見表1。實(shí)驗(yàn)組各時(shí)間點(diǎn)的A值均明顯低于對(duì)照組(P均<0.05);實(shí)驗(yàn)組 ATRA 作用后1、2、3、5 d,其細(xì)胞增殖抑制率分別為 16.7%、20.9%、23.1%、28.6%,兩兩比較P均<0.05。
表1 兩組ATRA作用不同時(shí)間點(diǎn)的A值比較(±s)
表1 兩組ATRA作用不同時(shí)間點(diǎn)的A值比較(±s)
注:與對(duì)照組比較,*P <0.05
組別ATRA作用后A值1 d 2 d 3 d 5 d對(duì)照組0.30 ±0.08 0.48 ±0.05 0.52 ±0.02 0.63 ±0.09實(shí)驗(yàn)組 0.25 ±0.03*0.38 ±0.06*0.40 ±0.09*0.45 ±0.04*
2.2 兩組細(xì)胞周期比較 對(duì)照組細(xì)胞周期為G1/G0期(50.1 ±0.9)%、S期(28.4 ±0.25)%;實(shí)驗(yàn)組1、2、3、5 d 的 G1/G0期細(xì)胞分別為 (58.2 ±0.38)%、(62.9 ±0.32)%、(65.4 ±0.12)%、(68.9±0.41)%,S 期細(xì)胞分別為(25.1 ±0.49)%、(22.9±0.33)%、(21.0 ±0.51)%、(19.2 ±0.18)%。與對(duì)照組比較,實(shí)驗(yàn)組G1/G0期細(xì)胞增多,S期細(xì)胞減少(P 均<0.05)。
2.3 兩組NDRG1蛋白表達(dá)比較 見表2。
表2 兩組NDRG1蛋白表達(dá)比較
2.4 細(xì)胞形態(tài)變化 倒置顯微鏡下,對(duì)照組細(xì)胞大小均勻,貼壁生長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢,數(shù)量減少,細(xì)胞大小不一,形態(tài)不規(guī)則,貼壁能力減弱,細(xì)胞膜絨毛減少,細(xì)胞核光滑無切跡,分裂像少見,凋亡細(xì)胞較多。
誘導(dǎo)分化是指惡性腫瘤細(xì)胞在體外分化誘導(dǎo)劑作用下,向正?;蚪咏<?xì)胞方向分化逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。維甲類化合物具有較好的誘導(dǎo)分化和增殖抑制作用,其主要通過誘導(dǎo)核維甲酸受體表達(dá)起作用,同時(shí)抑制異常角化,調(diào)節(jié)癌基因和抑癌基因表達(dá)[3,4],其代表藥物是ATRA。研究表明,ATRA能誘導(dǎo)多種腫瘤細(xì)胞分化或抑制腫瘤細(xì)胞增殖。上世紀(jì)80年代王振義等[5]首先用ATRA治療急性早幼粒細(xì)胞白血病,取得較高的緩解率。本研究發(fā)現(xiàn),ATRA可抑制SKOV3細(xì)胞生長(zhǎng),且隨時(shí)間延長(zhǎng)其抑制作用明顯,提示ATRA有較強(qiáng)的抑制癌細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)其分化作用。
有研究表明,細(xì)胞周期長(zhǎng)短主要決定于G1期,G1期阻滯可使細(xì)胞周期延長(zhǎng),導(dǎo)致細(xì)胞增殖減慢,Inui等[6]研究表明ATRA可影響細(xì)胞DNA的合成,改變細(xì)胞周期和信號(hào)傳導(dǎo)途徑,使細(xì)胞在G1期前停滯。本研究顯示,ATRA作用于SKOV3細(xì)胞后,G1/G0期細(xì)胞增多,S期細(xì)胞減少,說明ATRA能阻止細(xì)胞由G1/G0期向S期轉(zhuǎn)化,延長(zhǎng)細(xì)胞分裂周期,抑制細(xì)胞增殖,與駱霞崗等[7]在研究ATRA對(duì)人胰腺癌細(xì)胞PC-3誘導(dǎo)分化作用中的結(jié)論相同。本研究還發(fā)現(xiàn),ATRA處理后的細(xì)胞在形態(tài)學(xué)上出現(xiàn)了良性分化表現(xiàn),即細(xì)胞增殖受抑制,細(xì)胞數(shù)量減少,細(xì)胞貼壁能力減弱,細(xì)胞膜絨毛減少,細(xì)胞核分裂像少見,凋亡細(xì)胞較多,與張強(qiáng)等[8,9]觀察 ATRA 對(duì)人骨肉瘤細(xì)胞影響的結(jié)果相似。
NDRG1基因是新發(fā)現(xiàn)的與細(xì)胞分化有關(guān)的基因,廣泛存在于人體各組織中,在其生長(zhǎng)過程中起重要作用。Kurdistani等[10]發(fā)現(xiàn),NDRG1基因在乳腺癌、前列腺癌細(xì)胞株及腫瘤組織中呈低表達(dá),其過表達(dá)可抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。研究表明,NDRG1可被多種分化調(diào)節(jié)劑誘導(dǎo)表達(dá),如缺氧及鎳化合物、維甲酸、維生素 D3等可使其 mRNA或蛋白表達(dá)上調(diào)[11,12]。1999 年 Piquemal等[13]曾報(bào)道用多種分化誘導(dǎo)劑處理白血病細(xì)胞株U937,發(fā)現(xiàn)NDRG1蛋白表達(dá)出現(xiàn)上調(diào)。本研究發(fā)現(xiàn),ATRA作用于SKOV3細(xì)胞后,NDRG1蛋白表達(dá)高于對(duì)照組,提示ATRA有誘導(dǎo)NDRG1表達(dá)的作用,表明NDRG1參與了卵巢癌細(xì)胞的誘導(dǎo)分化,維甲酸可能通過調(diào)節(jié)其表達(dá)而促進(jìn)細(xì)胞分化、抑制細(xì)胞增殖。
綜上所述,ATRA有抑制卵巢癌細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)其分化的作用,將誘導(dǎo)分化治療作為卵巢癌的綜合治療方法具有現(xiàn)實(shí)意義。
[1]賀付成,李惠翔,高冬玲,等.全反式維甲酸對(duì)食管癌細(xì)胞增殖及分化相關(guān)基因mRNA表達(dá)的影響[J].中華消化雜志,2006,26(12),833-834.
[2]羅曉勇,張積仁,王繼德.全反式維甲酸對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞XIAP相關(guān)相關(guān)因子1表達(dá)的影響[J].腫瘤防治研究,2008,35(4),243-246.
[3]Lotan R.Suppression of squamous cell carcinoma growth and differentiation by retinoids[J].Cancer Res,1994,54(7Suppl):1987s-1990s.
[4]Kautsky MB,F(xiàn)leckman P,Dale BA.Retinoic acid regulates oral epithelial differentiation by two mechanisms[J].J Invest Dermatol,1995,104(4):546-553.
[5]王振義,孫關(guān)林.誘導(dǎo)分化療法應(yīng)用的現(xiàn)狀[J].中華血液學(xué)雜志,1994,15(2):105-107.
[6]Inui N,Sasaki S,Suda T,et al.The loss of retinoic acid receptora,13 and alcohol debydrogenase-3 expression in non-sma II cell lung cancer[J].Respimlogy,2003,8(3):302-309.
[7]駱霞崗,苗毅.全反式維甲酸對(duì)人胰腺癌細(xì)胞PC-3誘導(dǎo)分化作用及其對(duì)Survivin表達(dá)的影響[J].中華實(shí)驗(yàn)外科雜志,2006,23(6):763.
[8]張強(qiáng),范清宇,張殿忠,等.全反式維甲酸對(duì)人骨肉瘤細(xì)胞抑制增殖和誘導(dǎo)分化的實(shí)驗(yàn)[J].中華臨床康復(fù),2005,9(22):150-151.
[9]袁林,郭風(fēng)勁,陳安民.全反式維甲酸對(duì)人骨肉瘤細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)作用[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2007,36(1):60-62.
[10]Kurdistani SK,Arizti P,Reimer CL,et al.Inhibition of tumor cell growth by RTP/rit42 and its responsiveness to P53 and DNA damage[J].Cancer Res,1998,58:4439-4444.
[11]江從慶,劉志蘇,趙端義,等.結(jié)直腸癌中缺氧誘導(dǎo)因子-1α與NDRG1 表達(dá)的關(guān)系[J].中華實(shí)驗(yàn)外科雜志,2007,24(8):915-917.
[12]王震,王國英,王芳.分化相關(guān)基因NDRG1與腫瘤[J].中華病理學(xué)雜志,2003,32(2):162.
[13]Piquemal D,Joulia D,Balaguer P,et al.Differential expression of the RTP/Dr91/NdrI gene product in proliferating and growth arrested cells[J].Biochim Biophys Acta,1999,1450(3):364-373.