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目的:前列腺癌是老年男性常见的恶性肿瘤,目前发病率和病死率呈逐年增高的趋势。该病早期依赖于雄激素的存在,多数患者对去势或联合雄激素阻断治疗有效,但治疗数月或数年后,肿瘤往往转变成激素抵抗型前列腺癌(hormone-refractory prostate cancer,HRPC)。HRPC是泌尿肿瘤学中最为复杂的问题之一,目前世界上尚无有效的治疗方法,现在HRPC已成为泌尿外科治疗前列腺癌的瓶颈。因而,寻求一种有效的治疗方法,对改善HRPC患者的生活质量及延长生存时间具有十分重要的意义。近年来,国内外很多研究发现环氧合酶-2(Cyclooxygenase-2,COX-2)在多种肿瘤中过度表达,且与肿瘤的发生发展密切相关。进一步的研究表明非甾体类抗炎药(Nonsteroidal anti-inflammatory drugs,NSAIDs)特别是选择性COX-2抑制剂对多种肿瘤均有抑制作用,既可降低肿瘤的发病率,又可抑制肿瘤复发、侵袭与转移。塞来昔布是一种COX-2的选择性抑制剂,其作为非甾体类抗炎镇痛药物长期在临床上应用,近年来国内外许多研究表明塞来昔布具有一定的抗肿瘤效用。因此研究塞来昔布对HRPC的影响及效应机制对于HRPC的临床治疗有重要的意义。但目前国内外有关COX-2抑制剂对人前列腺癌的影响的文献报道较少见。本实验通过体外培养人激素非依赖性前列腺癌PC-3细胞,观察塞来昔布对PC-3细胞增殖、凋亡及细胞周期分布的影响,以初步探讨塞来昔布对前列腺癌的作用及其抗肿瘤的可能作用机制,为塞来昔布应用于HRPC的临床治疗提供一定的理论依据。
方法:体外培养人前列腺癌PC-3细胞,用不同浓度的塞来昔布进行干预。以四甲基偶氮唑蓝(terzolium-based colorimetric assay,MTT)比色法检测各浓度、时间点细胞的吸光度OD值,推算抑制率;流式细胞仪测定塞来昔布对细胞周期及凋亡的影响;倒置光学显微镜下观察PC-3细胞形态变化;应用免疫组化法分析对凋亡蛋白(Caspase-3)的影响。所得结果运用SPSS13.0统计软件处理,以α=0.05为显著性检验水准。
结果:
1 塞来昔布对PC-3细胞的增殖抑制作用:塞来昔布各浓度组(20、40、80、160μmol/L)作用于PC-3细胞24h后抑制率分别为9.39％、19.79％、32.46％、53.31％;48h后抑制率分别为12.49％、15.34％、45.33％、61.27％;72h后抑制率分别为16.06％、21.43％、54.33％、81.60％。统计学分析显示,塞来昔布各浓度组分别作用PC-3细胞24h、48h、72h后抑制率明显增加,各个时间点间比较,20μmol/L浓度下,24h、48h、72h的OD值差异无显著性,其余各时间点间,差异有统计学意义(P＜0.05);各浓度组间比较,有显著性差异(P＜0.05)。即在一定浓度范围内,塞来昔布对PC-3细胞有明显的抑制增殖作用,且呈时间与剂量依赖性。
2 塞来昔布对PC-3细胞周期的影响:塞来昔布各浓度组(0μmol/L、40μmol/L、80μmol/L、160μmol/L)作用于PC-3细胞48h后,塞来昔布各处理组G0/G1期细胞比例分别为(26.78±0.89)％、(41.87±0.75)％、(49.25±0.68)％、(62.89±1.07)％;S期细胞比例分别为(51.86±1.60)％、(44.75±2.82)％、(35.48±1.88)％、(23.48±0.34)％;G2/M期细胞比例分别为(17.88±1.47)％、(15.65±1.53)％、(12.88±1.59)％、(10.88±0.93)％。统计学分析显示,随塞来昔布浓度的增加,G0/G1期细胞明显增多,S、G2/M期细胞则明显减少,细胞被阻滞于G0/G1期。
3 塞来昔布对PC-3细胞凋亡的影响:塞来昔布各浓度组(40μmol/L、80μmol/L、120μmol/L)作用于PC-3细胞48h后凋亡细胞明显增多,凋亡率分别为(12.04±1.64)％、(21.02±2.83)％、(32.68±3.64)％,对照组凋亡率为(4.86±0.78)％,应用单因素方差分析,各浓度组间塞来昔布对PC-3细胞凋亡率的影响有显著性差异(P＜0.05)。
4 塞来昔布对PC-3细胞Caspase-3表达的影响:应用细胞免疫组化法检测结果显示,塞来昔布浓度为0μmol/L、40μmol/L、80μmol/L、120μmol/L的各处理组作用PC-3细胞48h后Caspase-3的相对表达量分别为0.17±0.031、0.23±0.042、1.31±0.047、1.39±0.071。随着塞来昔布浓度的增加,Caspase-3的相对表达量逐渐升高,差异具有显著性(P＜0.05)。
结论:
1 塞来昔布可明显抑制人前列腺癌PC-3细胞的生长,在一定范围内呈时间、剂量依赖性。
2 塞来昔布可影响人前列腺癌PC-3细胞的细胞周期。随着药物浓度的增大,PC-3细胞G0/G1期细胞数明显增多,S和G2/M期细胞数减少,细胞周期阻滞于G0/G1期。
3 塞来昔布可以诱导人前列腺癌PC-3细胞凋亡。随着药物浓度的增大,PC-3细胞发生凋亡增加,凋亡率逐渐升高,差异有显著性。
4 塞来昔布可激活人前列腺癌PC-3细胞中Caspase-3的表达,随着塞来昔布浓度的增大,Caspase-3表达逐渐增多,呈浓度依赖性。推测激活Caspase-3是塞来昔布诱导PC-3细胞凋亡的机制之一。