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目的:
喉癌是常见的头颈部恶性肿瘤,在全球男性恶性肿瘤中位居第11位,占头颈部恶性肿瘤的35.4%,是中国东北地区最常见的头颈部恶性肿瘤,大约占所有新发恶性肿瘤的1%,近年来喉癌的发病率在世界范围内呈上升趋势[1]。其中95%以上为鳞状细胞癌,发病率有明显的增长趋势。目前,在放化疗和外科手术联合治疗的情况下,Tis、T1及T2期喉癌治疗有效率在80-90%左右,而T3、T4期喉癌只有40-50%[2]。尽管外科手术和放化疗技术有了明显进步,但患者的5年生存率仍没有提高,原因是多方面的,其中对发病机制研究不够完善、没有明确的治疗靶点是最关键的。
喉癌的化疗药物以顺铂为主,但缓解率不超过40-70%,完全缓解者尚不足1/5[3],需要进一步发现并筛选更加有效的生物靶向化疗药物。
原癌基因c-src是Bioshop等于1976年发现的第1个细胞癌基因,广泛存在于酵母、果蝇、脊椎动物乃至人类正常细胞中c-src基因具有较强的转化细胞的能力,在调控细胞的生长、发育、分化和其他生物学功能方面具有重要的作用[4-6]。原癌基因c-src的表达产物Src蛋白,是最早发现的Src家族激酶(SFKs)成员,相对分子量大约为60000,是一种非受体酪氨酸蛋白激酶,存在于比较广泛的组织细胞中[7]。Src抑制剂可抑制众多胞内信号转导通路,是细胞存活、增生、游走和黏附的关键调控点,所以Src是一个特别有希望的抗癌分子靶点。
Dasatinib是Src家族的激酶抑制剂,是一种Src-ABL双重抑制剂。该药是一种有效的多靶位口服Src抑制剂,可以抑制5种酪氨酸激酶:Src家族激酶、BCR-ABL、C-Kit、Eph受体酪氨酸激酶A2(EphA2)、PDGF2B[8]。研究显示应用Dasatinib可使NSCLCA549及H322细胞株细胞周期停滞于G1-S期,细胞生长减慢,增殖受抑制,并诱导细胞凋亡,阻止肿瘤侵袭和转移[9]。初期临床药物代谢动力学显示实体肿瘤应用Dasatinib治疗后大量Src激活被抑制,且对实体肿瘤患者进行剂量递增的研究显示Dasatinib无剂量限制毒性,耐受性好[10]。
本研究首先检测了Src的活化形式磷酸化Src在喉鳞状细胞癌中的表达并探讨其意义,然后研究Dasatinib单独或联合顺铂,对细胞系的体内外抑制作用,并探讨其机理。
材料和方法:
1、选取中国医科大学附属盛京医院耳鼻咽喉科2008年9月-2010年8月间手术切除的60例喉鳞状细胞癌和30例正常喉黏膜组织,应用免疫组化方法检测P-Src的表达情况。
2、用不同浓度的Dasatinib作用于Hep-2细胞不同时间,倒置显微镜观察细胞形态改变,MTT法检测细胞增殖,流式细胞仪检测细胞周期分布和细胞凋亡率,荧光显微镜观察细胞凋亡。Western Blot检测P-Src、Bcl-2、Bax、Caspase-3和Caspase-8蛋白表达。建立喉癌裸鼠移植瘤模型,观察Dasatinib的体内抑瘤作用。
3、Dasatinib、顺铂单独作用或联合作用于Hep-2细胞24、48和36h,MTT法检测计算细胞增殖抑制率,证明两者联合是否有协同作用。流式细胞仪PI单染检测联合用药后细胞周期分布的变化。
结果:
1、经免疫组化方法检测发现,在喉鳞状细胞癌组织及正常喉黏膜组织中均存在着P-Src的表达,但在喉鳞状细胞癌组织中表达较高,而在正常喉黏膜中则表达较低,差异具有统计学意义。
2、MTT实验显示Dasatinib对Hep-2细胞的增殖抑制作用具有明显的剂量-时间依赖性。0.1 mg/ml、1mg/ml和10mg/mlDasatinib作用12h、24h和36h的细胞抑制率分别是17.71±2.78%、26.76±5.44%和38.17±9.86%;26.66±2.06%、47.87±3.22%和58.09±12.62%;57.73±13.69%、72.22±13.44%和86.12±27.17%。经方差分析,各组问均存在显著差异,P<0.05。表明Dasatinib可诱导Hep-2细胞凋亡,并呈剂量和时间依赖性。经方差分析,具有显著差异,p<0.01。
3、PI单染流式细胞仪检测结果显示Dasatinib导致Hep-2细胞G0/G1期阻滞,同时伴有S/G2M期细胞减少,并具有剂量依赖性和时间依赖性.经方差分析,不同剂量组之间、不同时间组之间及其与对照组之间的差异均有显著性意义,P<0.05。
4、Hoechst33258染色荧光显微镜观察发现,随着Dasatinib浓度增加和作用时间延长,细胞形态发生显著性改变,凋亡细胞明显增多,甚至出现大片细胞脱落形成细胞脱失区。
5、Western Blot结果显示Dasatinib可以剂量依赖性抑制Src的激活,激活促凋亡基因Bax、Caspase-3和Caspase-8蛋白表达和抑制抗凋亡基因Bcl-2的蛋白表达。
6、体内实验显示50μg/kg/D asatinib治疗组、7.5mg/Kg顺铂治疗组和联合给药组的肿瘤抑制率分别为36.44%、51.27%和62.78%,各组抑制率存在显著差异,P<0.05。联合治疗组肿瘤抑制率明显大于单药治疗组。
7、体外实验显示Dasatinib联合顺铂对Hep-2细胞的增殖抑制效应具有协同作用。
结论:
1、人喉癌组织及正常喉黏膜组织中表达P-Src,其在喉癌组织中表达较高,而在正常喉黏膜组织中表达较低。
2、Dasatinib可以抑制体外培养的喉鳞癌Hep-2细胞和体内裸鼠移植瘤的生长。
3、Dasatinib抑制喉鳞癌Hep-2细胞的作用是通过诱导细胞G0/G1期阻滞和凋亡来实现的。
4、Dasatinib抑制喉鳞癌Hep-2细胞的作用机理可能是通过抑制Src信号通路的活化,激活促凋亡基因Bax、Caspase-3和Caspase-8表达和抑制抗凋亡基因Bcl-2的表达。
5、Dasatinib可通过激活促凋亡基因Bax、Caspase-3和Caspase-8表达和抑制抗凋亡基因Bcl-2的表达来达到抗肿瘤作用,但详细机理有待进一步研究。
6、Dasatinib和顺铂协同抑制体外培养的喉鳞癌Hep-2细胞的生长。
7、Dasatinib和顺铂抑制喉鳞癌Hep-2细胞的作用是通过诱导细胞从G0/G1期阻滞和凋亡来实现的,联合应用比单药效果好。
8、Dasatinib和顺铂联合应用,体内抑制喉癌裸鼠移植瘤的生长作用明显增强。