NS-398和抗癌药联用对胃癌细胞增殖的影响

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[摘要] 目的 探讨选择性环氧合酶-2(COX-2)抑制剂ns-398和抗癌药5-氟尿嘧啶(5-FU)联用对胃癌细胞增殖的影响。方法 不同浓度的NS-398与10μg/mL的5-FU单用、联用48h。四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测各组抑制率,应用中效原理和金正均法判定选择性环氧合酶-2抑制剂与抗癌药联用的效果。结果 两药单独应用时药物浓度和抑制率呈量效关系,其效应随药物浓度的增加而增加;两种药物联用抑制率均高于单用,具有协同作用。结论 NS-398与5-FU联用后起协同作用,可以作为5-FU的化疗增敏剂。

[关键词] 胃肿瘤; 环氧合酶抑制剂; 化疗药物; 生长抑制

[中图分类号] R735.2 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2010)03-16-02

胃癌是我国最常见的三大肿瘤之一,其发病率和病死率都超过了世界平均水平。联合用药是临床上治疗肿瘤的常用策略,其目的是为了获取协同作用[1]。研究表明,抑制环氧合酶-2(COX-2)在非甾体抗炎药(NASAIDs)肿瘤化学预防中起重要的作用。在人类多种肿瘤中,包括消化道肿瘤均存在过表达[2,3]。另外研究发现,COX-2抑制剂可抑制多种肿瘤的生长[4]。5-氟尿嘧啶(5-FU)是临床上治疗胃癌等消化道系统肿瘤的常用药物。本实验观察环氧合酶-2抑制剂NS-398和抗癌药5-FU单用和联用时对体外培养的人胃癌细胞系SGC-7901生长的抑制作用,为胃癌的治疗提供新的依据。

1 材料与方法

1.1 材料

胃癌细胞株SGC-7901(中国科学院上海生命科学研究院细胞库)、NS-398(美国Cayman公司)、5-FU(Sigma公司),RPMI- 1640培养基(美国Gibco BRL公司)、胎牛血清(杭州四季青生物工程材料有限公司)、二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)(淮安和元化工有限公司),四甲基偶氮唑蓝(MTT)(北京夏斯生物技术有限公司)。

1.2 主要仪器

倒置显微镜(重庆光学仪器厂)、超低温冰箱(日本Sanyo公司)、CO2培养箱(美国Revco)、公司无菌工作台(北京市新技术应用研究所)、紫外分光光度计(美国Gene Company Limited 公司)。

1.3 方法

1.3.1 细胞培养 胃癌细胞株SGC-7901培养于含10%胎牛血清、100U/mL青霉素和100μg/mL链霉素的RMPI-1640的培养液中,培养条件为37℃,5%CO2,饱和湿度,2～3d传代1次。

1.3.2 药物的配制及浓度设计 按照说明书用DMSO分别溶解NS-398和5-FU配制成终浓度为1mmol/L的NS-398和1mg/mL的5-FU,各组的DMSO浓度不超过0.1%,本实验设计的浓度为:10、100、1000μmol/L的NS-398和10μg/mL的5-FU。

1.3.3 MTT法检测细胞的增殖活性 取对数生长期的SGC- 7901细胞,胰酶消化细胞,以每孔1×105个细胞接种于96孔板中,每孔体积200μL,37℃,5%CO2条件下培养24h。分别加入DMSO溶解的不同浓度的NS-398(10、100、1000μmol/L)和10μg/mL的5-FU进行实验。设各浓度NS-398单独处理组、5-FU单独处理组、各浓度NS-398与5-FU联合处理组,每个处理组同时设DMSO对照组和SGC-7901细胞空白对照组,各四个复孔。加入相应药物和试剂孵育48h,孵育结束前4h加入5g/L的MTT溶液20μL。吸去上清,每孔加入150μL二甲基亚砜,振荡10min,使结晶充分溶解,1h内用分光光度计在570nm处测定吸光度(A),计算细胞增殖抑制率。细胞增殖抑制率=(1-实验组A值/细胞空白对照组A值)×100%。重复3次,取其平均值。

1.3.4 药物相互作用判断 (1)中效原理[5]:两药合用指数(CI)1时,有拮抗作用;CI=1时,有相加作用。(2)金正均[6]合并用药相加原则:当q>1.15时,有协同作用;q

1.3.5 统计学方法 采用方差分析进行组间比较,SNK-q检验法进行两两比较,并采用完全随机设计的t检验对同一浓度的NS-398单用及其与5-FU联合应用进行检验。

2 结果

2.1 不同浓度的NS-398单独应用对胃癌细胞的抑制作用

MTT结果显示,NS-398对胃癌细胞的抑制率随着剂量的增加而增加,各剂量组之间的抑制率差异有统计学意义(P

2.2 不同浓度的NS-398与5-FU联用对胃癌细胞的抑制作用

与抗癌药联用时,抑制率均高于NS-398单用组和5-FU单用组,并显示了较好的剂量依赖性,表现为协同效应。见表1、表2。

3 讨论

COX-2是前列腺素合成过程中一个主要的限速酶,可将花生四烯酸代谢成各种前列腺产物,从而参与机体的多种病理生理过程,如炎症、发热、出凝血机制等。主要有COX-1和COX-2两种基因型,其中COX-2在许多肿瘤组织中高表达,在正常组织中不表达或弱表达,提示COX-2与肿瘤有关。

近年来COX-2与消化道肿瘤的关系日益受到重视,Thun等[7]研究发现COX-2在胃癌组织中高表达。应用COX-2选择性抑制剂治疗和预防消化道肿瘤引起了人们的极大兴趣,研究表明COX-2在胃癌和结直肠癌的发生发展中起重要的调节作用,特异性COX-2抑制剂NS-398依赖性抑制结肠癌细胞增殖[8]。

MTT实验中吸光度值的大小可以反映细胞的增殖情况和代谢活性,因此应用MTT比色法可定量反映药物对细胞的生长抑制作用[9]。本研究通过MTT检测发现选择性环氧合酶-2抑制剂NS-398单独应用时能明显抑制胃癌细胞的增殖,且有剂量依赖性;NS-398和5-FU联用对SGC-7901的抑制作用强于两药单独应用时。

虽然研制和开发COX-2抑制剂已成为现今肿瘤治疗的一个热点,但直到现在COX-2抑制剂降低结肠癌和胃癌发病率的机制仍不是特别清楚。NS-398在肠道肿瘤主要通过诱导凋亡抑制肿瘤细胞生长[10],但具体机制并不清楚。抗癌药物作用于肿瘤细胞后并不能直接激活细胞凋亡程序,除药物浓度过高或细胞毒对该药物极其敏感的情况外,多数诱导细胞凋亡的抗癌药最初是影响细胞的增殖潜能。5-FU是胃癌患者常用的化疗药物之一,但胃癌患者出现的对化疗药物不敏感和高耐药性使其疗效大大折扣。本研究表明选择性环氧合酶-2抑制剂NS-398和5-FU联用的效果大大强于两药单用时,有可能两药联用使凋亡通路发挥了协同作用。因此,选择性COX-2抑制剂和化疗药物的联用将有可能成为胃癌治疗的一种新方法。

[参考文献]

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(收稿日期:2009-11-05)