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目的:探讨5-FU及其衍生物对食管永生化上皮细胞系SHEE及其癌化株SHEEC放射增敏后抑制率的影响,并探索其分子机制,进一步为5-FU及其衍生物在食管癌放射增敏的临床应用提供理论依据。方法:1.收集患者口服Capecitabine及S-1前、后血清,应用高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)分析法检测血清中有效代谢物(5-Fu、5’-DFUR)的浓度。2.将细胞系SHEE、SHEEC分别分为36组,每组96复孔,采用0Gy、0.5Gy、1.0Gy、2.0Gy、4.0Gy、6.0Gy不同剂量射线分别照射3组,检测其144h后存活率;采用2Gy射线分别照射3组,检测其24h、48h、72h、96h、120h、144h后不同时间存活率。3.将细胞系SHEE、SHEEC分别分为15组,每组96复孔,每3组分别给予Capecitabine血清、5’-DFUR、S-1血清、5-Fu增敏以及空白对照组、然后给予2Gy射线照射,144h后应用四甲基偶氮唑蓝(MTT)快速比色法检测细胞系SHEE、SHEEC抑制率。4.将细胞系SHEE、SHEEC分别分为18组,每组6复孔,每3组采用Capecitabine血清、S-1血清增敏以及空白对照组,然后给予2Gy射线照射,144h后应用免疫荧光法检测细胞系SHEE、SHEEC凋亡蛋白Bax,Bcl-2表达率。结果:1.口服Capecitabine及S-1前血清均未检测到有效的代谢物5’-DFUR及5-Fu;口服Capecitabine后血清中有效代谢物5-Fu及5’-DFUR的浓度分别为101ng/ml、2763ng/ml ;口服S-1后血清中有效代谢物5-Fu的浓度为4936ng/ml。2.射线剂量为0.5Gy、1.0Gy、2.0Gy、4.0Gy、6.0Gy照射细胞系SHEE144h后存活率分别为93.62%、87.68%、80.12%、55.23%、41.07%;照射细胞系SHEEC 144h后存活率分别为94.31%、89.49%、81.51%、56.57%、43.51%。2Gy射线剂量照射细胞系SHEE 24h、48h、72h、96h、120h、144h后存活率分别为114.15%、130.65%、143.67%、89.53%、85.48%、80.02%;照射细胞系SHEEC 24h、48h、72h、96h、120h、144h后存活率分别为115.24%、131.58%、145.50%、90.56%、86.71%、80.53%。3. Capecitabine血清、5’-DFUR、S-1血清和5-Fu对细胞系SHEE、SHEEC放射增敏的影响:(1)单放组与浓度10%的Capecitabine血清对SHEE细胞增敏144h后抑制率分别为32.67%、35.21%,无统计学差异(P>0.05);单放组与SHEEC细胞增敏144h后抑制率分别为36.32%、51.62%,有统计学差异(P<0.05);浓度10%的Capecitabine血清对SHEE及SHEEC细胞增敏144h后抑制率分别为35.21%、51.62%,有统计学差异(P<0.05)。(2)单放组与浓度276.3ng/ml的5’-DFUR(与浓度10% Capecitabine血清中5’-DFUR的浓度相等)对SHEE细胞增敏144h后抑制率分别为35.23%、37.64%,无统计学差异(P>0.05);单放组与SHEEC细胞增敏144h后抑制率分别为38.65%、54.21%,有统计学差异(P<0.05);浓度276.3ng/ml的5’-DFUR对SHEE和SHEEC细胞增敏144h后的抑制率分别为37.64%、54.21%,有统计学差异(P<0.05)。(3)单放组与浓度10%的S-1血清对SHEE细胞增敏144h后抑制率分别为31.62%、55.37%,有统计学差异(P<0.05);单放组与SHEEC细胞增敏144h后抑制率分别为32.61%、52.31%,有统计学差异(P<0.05);浓度10%的S-1血清对SHEE及SHEEC细胞增敏144h后抑制率分别为55.37%、52.31%,无统计学差异(P>0.05)。(4)单放组与浓度493.6ng/ml的5-Fu(与浓度10%S-1血清中5-Fu的浓度相等)对SHEE细胞增敏144h后抑制率分别为31.32%、55.13%,有统计学差异(P<0.05);单放组与SHEEC细胞增敏144h后抑制率分别为32.51%、50.27%,有统计学差异(P<0.05);浓度493.6ng/ml的5-Fu对SHEE和SHEEC增敏作用144h后细胞的抑制率分别为55.13%、50.27%,无统计学差异(P>0.05)。4. Capecitabine、S-1血清对Bcl-2、Bax蛋白表达变化的影响:(1)单放组与浓度10% Capecitabine血清对SHEE细胞增敏144h后Bcl-2蛋白表达率分别为25%、23%,增敏前后比较,无统计学差异(P>0.05),Bax蛋白表达率分别为26%、28%,增敏前后比较,无统计学差异(P>0.05);单放组与浓度10% Capecitabine血清对SHEEC细胞增敏144h后Bcl-2蛋白表达率分别为26%、15%,增敏前后比较,有统计学差异(P<0.05),Bax蛋白表达率分别为27%、52%,增敏前后比较,有统计学差异(P<0.05);单放组与浓度10% Capecitabine血清对SHEE和SHEEC细胞增敏144h后Bcl-2蛋白表达率分别为23%、15%,有统计学差异(P<0.05),Bax蛋白表达率分别为28%、52%,有统计学差异(P<0.05)。(2)单放组与浓度10%S-1血清对SHEE细胞增敏144h后Bcl-2蛋白表达率分别为24%、12%,增敏前后比较,有统计学差异(P<0.05),Bax蛋白表达率分别为25%、51%,增敏前后比较,有统计学差异(P<0.05);单放组与浓度10%S-1血清对SHEEC细胞增敏144h后Bcl-2蛋白表达率分别为26%、14%,增敏前后比较,有统计学差异(P<0.05),Bax蛋白表达率分别为25%、53%,增敏前后比较,有统计学差异(P<0.05),单放组与浓度10%S-1血清对SHEE和SHEEC细胞增敏144h后Bcl-2蛋白表达率分别为12%、14%,无统计学差异(P>0.05),Bax蛋白表达率分别为51%、53%,无统计学差异(P>0.05)。结论:1. Capecitabine血清中有效成分主要为5’-DFUR;S-1血清中有效成分主要为5-FU。2.细胞系SHEE、SHEEC放射增敏实验最佳照射剂量2Gy,最佳检测抑制率时间增敏后144h。3.放射增敏研究:(1)Capecitabine对细胞系SHEEC具有选择性放射增敏作用,对细胞系SHEE无明显放射增敏作用。(2)5’-DFUR对细胞系SHEE及SHEEC放射增敏作用与卡培他滨结果一致。(3)S-1对细胞系SHEE及SHEEC均有放射增敏作用,不具有选择性。(4)5-FU对细胞系SHEE及SHEEC放射增敏作用与S-1结果一致。Capecitabine、5’-DFUR可能更适用于食管癌的放射增敏。4.凋亡蛋白表达研究:(1)Capecitabine对细胞系SHEEC的放射增敏可能主要为凋亡损伤,对细胞系SHEE凋亡损伤较小。(2)S-1对细胞系SHEE、SHEEC在放射增敏过程可能均为凋亡损伤。