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目的:
卵巢癌是死亡率最高的妇科恶性肿瘤,多年来人们不断研究卵巢癌,但其起源和发病机制仍不十分清楚。有研究显示,上皮性卵巢癌不是一个独立的疾病,而是一组不同的肿瘤,可以根据形态不同和遗传分子特征进行分类[1]。手术和联合化疗是治疗上皮性卵巢癌的主要手段,在过去三十年中,肿瘤减灭术联合铂类为基础的化疗一直是卵巢癌治疗的标准方案。尽管以卡铂和紫杉醇作为一线化疗药物,大部分患者都会在无瘤生存18个月后复发[2]。腹腔内化疗可能延长无瘤生存期和总生存率,但由于其毒性作用和并发症等,腹腔化疗受到限制[3]。因此,寻找有效的抑制肿瘤生长、转移以及逆转耐药的有效制剂,并研究其抗肿瘤及逆转化疗药耐药的机制成为当前卵巢癌治疗研究的重要课题。
Genistein又称染料木黄酮、金雀异黄素,是从大豆中提取的一种异黄酮类化合物。Genistein具有明显的抗肿瘤活性,并对人类正常的非肿瘤组织无毒或微毒。流行病学研究发现,与西方国家的生活方式相比,亚洲人癌症和心血管疾病的发生率较低与其食物中含有较多的大豆成分有关。Genistein作为特异性酪氨酸蛋白激酶抑制剂,可能通过调节细胞生长、凋亡、细胞周期、氧化应激、血管发生、侵袭和转移途径来来发挥抑瘤作用,其中涉及Akt、NF-κB(NuclearFactor-kappaB)、基质金属蛋白酶和Bax/Bcl-2等信号途径。体内外研究发现,Genistein对包括白血病、卵巢癌、前列腺癌和胰腺癌在内的多种肿瘤细胞具有抑制肿瘤生长、促进凋亡的作用。本课题以人卵巢上皮性癌裸鼠皮下移植瘤为研究对象,探讨Genistein对人上皮性卵巢癌裸鼠皮下移植瘤的抑制作用及其对细胞凋亡抑制蛋白Bcl-2和microR-200a的影响,为Genistein在上皮性卵巢癌的临床应用及其进一步开发提供理论依据。
方法:
1、细胞培养:人卵巢浆液性乳头状囊腺癌细胞系SKOV3用含10%胎牛血清的RPMI-1640培养基,放置于37℃,5%CO2,饱和湿度培养箱中培养。
2、裸鼠移植瘤模型的建立及实验分组:5~6周龄的BALB/C/nu/nu无胸腺裸小鼠饲养于SPF级环境下。常规培养SKOV3细胞,待细胞覆盖培养瓶底80%-90%时,用0.25%胰酶消化,10%胎牛血清终止消化,细胞充分分散后,对细胞进行计数,制成2.5×107个/ml单细胞悬液,以每只裸鼠0.2ml(即5×106个细胞)于无菌条件下接种于裸鼠背侧近后肢处的皮下,于种瘤第7天选择成功生长出移植瘤且直径达3~7mm的模型,随机分成四组:1组为对照组6只,2组为Genistein组6只(50mg/kg/天),3组为紫杉醇组6只(30mg/kg/周),4组为Genistein+紫杉醇组6只(剂量同单纯给药)。
3、实验药物的制备:Genistein由RPMI-1640配制成储备液(30mg/ml),保存于-20℃冰箱,实验时再稀释为所需浓度(5mg/ml)。紫杉醇注射液用0.9%氯化钠注射液稀释成3mg/ml浓度,即刻使用。
4、给药方法:Genistein组按50mg/kg灌胃,每天一次,连续4周。紫杉醇组按30mg/kg腹腔注射,每周一次,共4次。联合用药组按每天50mg/kgGenistein灌胃一次,每周30mg/kg紫杉醇注射液腹腔注射一次。对照组每天灌胃相同体积RPMI-1640培养液,每周腹腔注射相同体积0.9%氯化钠注射液。
5、裸鼠重量及移植瘤体积和重量的测量:每天观察裸鼠生长、饮食、活动及大便等情况,治疗第1天开始,每周测量裸鼠体重,移植瘤的最长径(a)和最短径(b)。按公式V(mm3)=πab2/6计算移植瘤体积,计算肿瘤抑瘤率IR(%)=(1—治疗组肿瘤平均瘤重/对照组肿平均瘤重)×100%。停药24小时终止观察,脱颈法处死裸鼠,剥取瘤组织,并称重。
6、移植瘤组织HE染色:取4%多聚甲醛固定的小块(小于0.5×0.5×0.1cm3)移植瘤组织进行常规HE染色,观察移植瘤组织细胞形态学。
7、免疫组织化学染色检测移植瘤组织中Bcl-2蛋白的表达情况:取用4%多聚甲醛固定的小块移植瘤组织(小于0.5×0.5×0.1cm3)进行免疫组织化学染色,研究移植瘤组织中凋亡抑制蛋白Bcl-2的表达情况。
8、用RT-qPCR技术检测移植瘤组织中microR-200a的表达:取未经试剂固定、保存于-80℃冰箱的移植瘤组织,用RT-qPCR技术检测移植瘤组织中microR-200a的表达情况。
9、统计学方法:采用SPSS13.0统计学软件对实验数据进行处理。计量资料以析因设计的方差分析进行检验,以(x)±s表示,以p<0.05为差异有统计学意义;等级资料以秩转换后进行多个独立样本比较的Student-Newman-kelus检验,结果以平均秩表示,p<0.05为有统计学意义。
结果:
1、给药过程顺利,部分裸鼠出现消瘦、精神萎靡及恶病质状态,观察结束处死裸鼠后,未见明显腹水。随着裸鼠周龄的增加,各组裸鼠体重均有所增长,但紫杉醇和Genistein对裸鼠体重均无显著影响。各组移植瘤体积均随时间延长而逐渐增大,开始给药第1天各组移植瘤体积无统计学差异,开始给药第29天各治疗组移植瘤平均体积均小于对照组。各组抑瘤率结果显示:联合用药组>紫杉醇组>Genistein组。处死裸鼠获得皮下移植瘤,分别称重,结果显示各紫杉醇和Genistein均抑制了肿瘤生长,但两者无明显协同作用。
2、裸鼠移植瘤组织中Bcl-2蛋白表达情况:结果显示联合用药组移植瘤组织中Bcl-2蛋白表达明显低于对照组,差异具有统计学意义,紫杉醇组和Genistein组的Bcl-2蛋白表达也低于对照组,但差异无统计学意义。
3、裸鼠移植瘤组织中miR-200a的表达情况:紫杉醇和Genistein均具有抑制miR-200a表达的作用,并且两者存在交互作用,说明两种药物可以相互增强各自抑制miR-200a表达的作用。
结论:
1、紫杉醇与Genistein均具有抑制肿瘤生长的作用,但两者联合应用无明显协同作用。
2、紫杉醇与Genistein联合应用可抑制Bcl-2蛋白的表达,由此推断紫杉醇和Genistein可能是通过抑制抗凋亡蛋白Bcl-2的表达来发挥抑瘤作用的。
3、紫杉醇和Genistein均可以抑制miR-200a的表达,且两者具有协同作用,由此推断紫杉醇和Genistein可能是通过抑制miR-200a来发挥抑瘤作用的,并且两者联合应用可以加强这种作用。