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实体瘤细胞的诱导分化

2020.9.01

用实体瘤研究诱导分化比白血病少,实体瘤细胞种类多,其特性不一,诱导分化判定标准各不相同,分化指标一般包括形态和功能的变化,增殖能力下降,致瘤性消失。具体实例有以下几种。

(一)人黏液表皮样癌MEC-1细胞分化诱导实验:
MEC-1细胞是一种低分化黏液表皮样癌细胞系,为上皮样细胞,体外增殖迅速,异型性明显,裸鼠体内致瘤性强,在体外培养中经0.8%~1.6%DMSO诱导3天后出现一些分化表型,主要表现为生长抑制,异型性降低,表面微绒毛减少,粗面内质网明显增加,胞浆中出现特征性成熟分泌颗粒,DNA含量减少,核型趋向二倍体,细胞表面抗原含量增加。此外用1mmol/l的六亚甲基二乙酸胺(HMBA),体外诱导MEC-1细胞也表现出类似的分化表型。

(二)人肝癌细胞分化诱导试验:
BEL-7402肝癌细胞系,甲胎蛋白(AFP)阳性,酪氨酸转氨酶活力低,6-磷酸葡萄糖脱氢酶活力升高,裸鼠体内能形成肿瘤。诱导分化后可通过AFP分泌能力消失,y-谷氨酰转肽酶(y-GT)活力降低,酪氨酸转氨酶(TAT)活力升高等指标判断。目前常用于肝癌细胞诱导分化的药物及其作用简述如下。
1、全反式维甲酸(ATRA):
ATRA除对白血病具有很好的诱导分化治疗作用外,对肝癌细胞SMMC-7721细胞系也有显著诱导分化作用,用10umol/L的ATRA处理后,可使SMMC-7721细胞生长受到抑制,S期细胞减少,细胞形态向正常细胞方向逆转,核变小,胞浆增多,二倍体细胞数由原先的4%上升至15%,可降低AFP分泌量和y-GT活性,可升高碱性磷酸酶(ALP)和TAT活性,增加白蛋白(ALB)的分泌量,使SMMC-7721细胞的恶性表型明显逆转。在用二乙基亚硝胺(DEN)诱发大鼠肝癌模型中,使用ATRA,则可延缓y-GT,谷胱甘肽S-转移酶降低,以阻断肝癌的发展。
此外,ATRA还可使SMMC-7721细胞膜表面的异常糖链结构发生改变,这很可能与接触抑制的恢复有关。ATRA还可使SMMC-7721细胞C-fma基因和IGF基因及其受体基因表达减少,可使N-ras基因转录及所编码的P21蛋白的表达量明显降低。
2、环磷酸腺苷(cAMP)衍生物:
8Br-cAMP对SMMC-7721肝癌细胞有明显的增殖抑制作用,可降低Y-GT,提高ALP比活力,降低膜性TPK比活力。
3、联苯双酯(DPB):
联苯双酯CF H22小鼠腹水型肝癌有一定疗效。DPB10-4mol/L可明显抑制BEL-7402肝癌细胞AFP基因表达,降低AFP分泌和Y-GT活力。升高ALB分泌量和TAT活性。降低C-MYC基因表达,可诱导抑癌基因p53的表达。
4、氧化赖氨酸(L-4-Oxalysine,OXL):
OXL对实体型肝癌H22小鼠的移植瘤有明显抑制作用。可抑制BEL-7402肝癌细胞AFP基因表达和分泌。对BEL-7402,Hep-G2和BEL-7404肝癌细胞均有生长抑制作用,可使Hep-G2细胞的AFP分泌量下降,还可抑制HCC-93肝癌细胞的ATP分泌量和Y-GT活力。
5、羟基喜树碱(10-hydroxycamptothecin,HCPT):
HCPT可诱导HL-60,U937,K562白血病细胞分化,0.005ug/mlHCPT可使Hep-G2细胞降低AFP分泌量和Y-GT活力,升高ALB的分泌量和ALP活力。
6、抑癌基因及原癌基因的反义寡核苷酸(antisense oligonueleotides):
黄贤明等构建了C-est-2,C-myc 及N-ras3个癌基因的反义RNA,用逆转录病毒转入肝癌细胞株SMMC-7721,使细胞生长速度下降70%,软琼脂集落形成能力和裸鼠致瘤能力显著下降。
有人用反义胰岛素样生长因子-1基因(IGF-1)转染Hep-G2肝癌细胞,可使AFP,癌胚抗原(CEA)表达水平显著下降。
有人采用抑癌基因P21,用逆转录病毒转染到HCC-9204肝癌细胞中,可表达P21蛋白,不仅可使肝癌细胞生长停滞,而且可使恶性表型发生逆转,转染的肝癌细胞在软琼脂中无集落形成,Brdu掺入量显著降低。G1期细胞增多,S期细胞减少。
7、丹参酮:
丹参酮可使SMMC-7721细胞形态趋向正常分化,细胞生长明显受抑。Brdu标记率和增殖细胞核抗原(PCNA)阳性率明显降低,细胞被阻止在G0/G1期,S期细胞数量明显减少,可抑制C-myc癌基因表达,抑制DNA多聚酶∮的活性,抑制细胞进入S期的DNA合成,抑制其生长繁殖,促进了细胞的诱导分化。
8、人参:
人参根部苷可使MH1C1大鼠肝癌细胞的软琼脂克隆形成率受抑,使L-3H-鸟氨酸合成增加,琥珀酸-细胞色素C还原酶活性增加。在肝癌细胞超微结构的形态上也出现向正常细胞逆转的改变。
9、亚硒酸钠(Na2SeO3):
Na2SeO3可抑制SMMC-7721细胞生长,最小剂量的Na2SeO3(2.5umol/l)处理SMMC-7721细胞,其生长抑制率为35%,对3H-TDR的掺入量和AFP分泌均有抑制作用,细胞表面的纤黏连蛋白含量增加,利于恢复细胞的接触抑制。
10、地塞米松:
1.0ug/ml地塞米松处理人肝癌细胞系SMMC-7721,可使细胞贴壁牢固,形态也发生改变,对PHA凝集程度大幅度下降。核仁组成区嗜银蛋白胶质的银染(Ag-aNoR)明显萎缩消失。可能是对基因(特别是rRNA基因)发挥了调节作用。

(三)人结肠癌HT-29细胞分化诱导试验:
HT-29为人结肠癌实体瘤建立的细胞株,为腺癌,具有上皮样细胞的特征,在体外培养中,加入某些诱导分化剂可使癌细胞分化为成熟的腺细胞,主要表现为黏液分泌增加,碱性磷酸酶活力升高,以及形态上形成圆顶样结构。

(四)人神经母细胞瘤LA-N-1细胞分化诱导实验:
LA-N-1细胞是Ⅳ期神经母细胞,骨髓细胞建立的体外培养细胞株。体外生长的大部分细胞呈泪珠状,少数具有短树突样结构,细胞成簇生长。在软琼脂中能形成集落。裸鼠体内能致瘤。在分化诱导剂作用下,细胞形态上形成树突样结构,功能上可产生神经递质合成酶。

(五)黑色素瘤细胞分化诱导试验:
小鼠B16黑色素瘤细胞在许多诱导分化剂作用下可发生成熟分化,细胞出现树突样结构,酪氨酸酶活力增加,黑色素生成量可用分光光度计定量测定,因此它是判定分化的理想标记。

(六)人肺癌细胞的诱导分化:
桂皮酸不仅可抑制胶质母细胞瘤,黑色素瘤的增殖,并能诱导黑色素瘤细胞分化,而且可诱导肺癌细胞分化。
1~3mmol/L的桂皮酸处理PGEL3肺癌细胞,于第4天就呈现出明显抑制肺癌细胞生长的作用。使倍增时间也明显延长,3mmol/L浓度可使细胞形态改变明显,大多呈长棱形,甚至可使胶质瘤细胞呈现星形,有突起伸出,胞体明显增宽,核浆比例增大,细胞分裂指数和软琼脂集落形成率均明显下降。可显著抑制ConA的凝集作用,3mmol/L浓度处理PGEL3细胞45min,在层黏连蛋白基质上的黏附百分率明显下降。在聚碳酸酯微孔滤膜上穿膜运动细胞数明显少于对照组,人工基底膜侵袭穿膜细胞数(降解侵袭能力)也明显少于对照组。


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