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背景胰腺癌具有早期浸润、转移的特点,五年生存率较低。大部分病人在确诊时癌肿已属晚期,并侵袭或转移到胰外器官而无法根治切除。放、化疗对提高此类患者的生存率作用不大。而对可行手术的病人,术后放、化疗对提高生存率的作用亦有限。因此,寻求新的有效的治疗手段是基础研究工作者和临床医生共同努力的方向。L氨基酸转运载体1(LAT1)主要转运含有支链和苯环侧链大分子中性氨基酸。研究表明,LAT1在各种增生组织、肿瘤细胞系以及人类肿瘤组织中表达量增高,对恶性肿瘤的不断增殖起着重要的作用;除了大脑、睾丸、视网膜和胎盘外,LAT1在成人的正常组织中极少被检测到。2-氨基二环(2, 2)庚二羧酸[2-aminobicyclo-(2,2,1)-heptane-2-carboxylic acid,BCH]是LAT1的特异性的抑制剂。目前对LAT1的研究涉及生命科学诸多方面,包括肿瘤的诊断、治疗、转移和预后等。为探讨BCH对胰腺癌SW-1990细胞增殖和凋亡的影响及其可能的作用机制,我们进行了相关的研究。目的研究BCH对人胰腺癌SW-1990细胞增殖和凋亡的影响,初步探讨其作用机制,为胰腺癌的治疗提供理论依据。方法体外培养胰腺癌SW-1990细胞。①细胞免疫荧光法检测细胞LAT1的表达情况;②[3H]L-亮氨酸摄取试验观察不同浓度BCH对肿瘤细胞摄取氨基酸的影响;③MTT法测定不同浓度BCH对胰腺癌细胞增殖的影响;④倒置显微镜下观察BCH处理前后肿瘤细胞生长情况和形态变化;⑤流式细胞仪(FCM)检测BCH处理前后肿瘤细胞早期凋亡率;⑥比色法检测肿瘤细胞caspase-3蛋白表达情况。⑦Western blot检测肿瘤细胞pro-caspase-3蛋白表达情况。结果①LAT1在胰腺癌SW-1990细胞的细胞膜和细胞质均有表达。②BCH浓度在0-30μmol/L时对细胞摄取[3H]L-亮氨酸的抑制作用不明显,P>0.05;浓度在30μmol/L以上抑制作用显著,特别是3000μmol/L BCH对SW-1990细胞摄取[3H]L-亮氨酸产生完全的抑制,P<0.01。半数抑制率(IC50)= 74.20±4.50μmol/L ;③MTT检测显示,随着浓度的增加,BCH对细胞的增殖抑制作用逐渐增强,结果呈浓度依赖性,P<0.001;随着作用时间延长,BCH对细胞的增殖抑制作用也逐渐增强,结果呈时间依赖性,P<0.001。IC50值:24h:27.61±5.15 mmol/L;48h:20.10±1.97 mmol/L;72h:9.94±1.07 mmol/L;④倒置显微镜下观察,对照组细胞生长良好,为梭形或多角形并融合形成集落。予20mmol/L BCH作用24h、48h、72h后,可见细胞密度变小,呈瘦长、三角形外形。随着给药时间的延长,细胞皱缩、变圆、漂浮、碎裂,死细胞逐渐增多。⑤FCM检测结果表明,对照组的肿瘤细胞早期凋亡率为(0.82±0.19)%,在20 mmol/L的BCH处理12h、24h、48h后,SW-1990细胞的早期凋亡率分别为:(4.78±0.42)%、(12.44±1.03)%、(26.54±1.72)%,随着BCH作用时间的延长,SW-1990细胞早期凋亡率逐渐增多,P<0.001。⑥20mmol/L的BCH处理SW-1990细胞(12h、24h、48h、72h)后,caspase-3活性明显提高,分别是对照组细胞的(2.07±0.36) , (3.56±0.64),(4.75±0.67),(3.16±0.04)倍,P=0.018。⑦高水平的pro-caspase-3出现在未经处理的SW-1990细胞。在经过BCH处理后肿瘤细胞pro-caspase-3蛋白含量下降,表达量随BCH作用时间延长而下降,72h达到最低,与对照组相比有统计学意义,P<0.001。结论BCH对胰腺癌SW-1990细胞有增殖抑制和诱导凋亡作用。BCH通过抑制细胞摄取必须氨基酸,使得肿瘤细胞依赖的必须氨基酸缺失,导致细胞出现增殖抑制和凋亡。caspase-3表达上调和pro-caspase-3表达下调的结果表明,caspase途径参与了BCH诱导的胰腺癌SW-1990细胞凋亡。