塞來昔布對腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞放射增敏效應(yīng)的研究

1、塞來昔布對腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞放射增敏效應(yīng)的研究【摘要】  目的 觀察COX-2選擇性抑制劑塞來昔布(Celecoxib)對三種腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞放射增敏作用。方法 選擇適當(dāng)濃度的COX-2選擇性抑制劑Celecoxib進行放射增敏實驗，設(shè)置單純放射（R）組和放射+藥物（R+D）組，采用集落形成法分別檢測Celecoxib對腦膠質(zhì)瘤SHG-44細(xì)胞株，767細(xì)胞以及大鼠腦膠質(zhì)瘤C6細(xì)胞株的放射增敏效應(yīng)，并繪制細(xì)胞存活曲線。結(jié)果 Celecoxib對3種膠質(zhì)瘤細(xì)胞株均顯示出放射增敏效應(yīng)，R+D組與R組相比較，反映放射敏感性指標(biāo)的SF2、D0.01、D0、Dq均出現(xiàn)下降。其中tSF2=8.315，P=

2、0.014；tD0.01=9.28，P=0.011；tD0=3.985，P=0.058；tDq=3.348，P=0.075。結(jié)論 Celecoxib在體外實驗中可以提高腦膠質(zhì)瘤的放射敏感性。Celecoxib有可能成為治療膠質(zhì)瘤的放射增敏劑。 【關(guān)鍵詞】  塞來昔布；COX-2；放射敏感性；膠質(zhì)瘤  Radiosensitization of Celecoxib for Glioma Cells   QIN Song-bing, ZHOU Le-yuan, XU Xiao-ting, et al.   (The First Affil

3、iated Hospital, Suzhou University, Suzhou 215006, China)Abstract: Purpose To study the radiosensitization of celecoxib to three strains of glioma cells. Methods Celecoxib with proper concentration was adapted for radiosensitive experiments for SHG-44 cells, 767 cells and C6 cells. The cells were ran

4、domized into two groups, radiation alone group (R), and radiation combined with celecoxib group (R+D). Celecoxibs radiosensitization was measured by clongenic assay, and survival curve was described. Result Celecoxib displayed radiosensitizing effect in the three strains of glioma cells. The Value o

5、f D0, Dq, SF2 and D0.01 of group R+D was significantly lower than that of group R (tSF2=83.5,P=0.014;tD0.01=9.28,P=0.011;tD0=3.985,P=0.058;tDq=3.348,P=0.075). Conclusion The COX-2 selected inhibitor, celecoxib could enhance radiation effect in three strains of glioma cells in vitro. Celecoxib might

6、become an effected radiosensitizer in the treatment for glioma.   Subject words: Celecoxib; COX-2; radiosensitivity; glioma   腦膠質(zhì)瘤，尤其是高級別惡性膠質(zhì)瘤，手術(shù)難以全切，術(shù)后放療為其重要的治療手段，但多數(shù)腦膠質(zhì)瘤對射線不敏感，總體治療效果并不令人滿意，預(yù)后不佳1，復(fù)發(fā)率較高。其中腫瘤本身的放射敏感性是影響臨床療效的重要因素，因此探究影響膠質(zhì)瘤放射敏感性的因素并采取有效措施提高其放射敏感性有著重大的臨床意義，有可能對惡性腦膠質(zhì)瘤

7、的治療帶來積極的作用。   環(huán)氧合酶(cyclooxygenase，COX)是花生四烯酸轉(zhuǎn)化為前列腺素的限速酶，存在COX-1和 COX-2兩種同工酶，研究表明，COX-2的表達與人類多數(shù)腫瘤關(guān)系密切，它參與了腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)化、生長、凋亡過程，同時也參與細(xì)胞的運動、轉(zhuǎn)移、腫瘤新生血管的形成2。COX-2抑制劑聯(lián)合化療藥物在對結(jié)腸癌、肺癌、乳腺癌的體外和在體研究中取得良好的效果，但對于COX-2抑制劑與放療聯(lián)合作用，目前的研究還不多。國外有學(xué)者認(rèn)為COX-2抑制劑具有放射增敏作用，在體外細(xì)胞培養(yǎng)和在體移植瘤實驗中，均取得了初步的成果，可增敏放射的機制卻不甚明了。本實驗通過采用C

8、OX-2選擇性抑制劑Celecoxib（塞來昔布）對3株腦膠質(zhì)瘤的放射增敏實驗，為臨床應(yīng)用COX-2抑制劑作為腦膠質(zhì)瘤放射增敏劑提供理論上的支持。   1   材料與方法   1.1   實驗材料與裝置   人腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞株SHG-44、767（蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院腦研室惠贈），大鼠膠質(zhì)瘤細(xì)胞株C6（上海午立生物技術(shù)公司），RPMI-1640培養(yǎng)基（GIBCO公司），小牛血清（杭州四季清公司），二甲基亞砜（DMSO，GIBCO公司），CO2培養(yǎng)箱（上海HERAEUS BB5060型），醫(yī)用電子直

9、線加速器（SIMENS KD-2型），倒置顯微鏡（日本OLYMPUS CK-2型），塞來昔布（Celecoxib，商品名：西樂葆，美國輝瑞公司）。   1.2   實驗方法   人腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞株SHG-44、767，大鼠膠質(zhì)瘤細(xì)胞株C6，所有細(xì)胞培養(yǎng)液均為RPMI-1640，含13%小牛血清，青鏈霉素各100U/ml，NaHCO3調(diào)節(jié)pH至7.2，培養(yǎng)于37，5%CO2濃度，飽和濕度培養(yǎng)箱內(nèi)。23d換液一次，待細(xì)胞長滿瓶底約80%時0.25%胰酶消化傳代。   藥物塞來昔布（Celecoxib）用二甲基亞砜（DMS

10、O）溶解，配置成10mmol/L備用。   預(yù)實驗顯示，30mol/L Celecoxib作用于3種膠質(zhì)瘤細(xì)胞72h后，MTT法檢測表明對細(xì)胞的增殖抑制率不超過20%。故本實驗取30mol/L Celecoxib藥物濃度作為增敏研究。   取上述3株對數(shù)生長期細(xì)胞，0.25%胰酶消化后制成單細(xì)胞懸液，分別接種于六孔板中，分別分成單純照射組（R）和放射+藥物組（R+D），設(shè)0、2、4、6、8六個劑量點，計劃照射0、2、4Gy的每孔接種150個細(xì)胞，6、8Gy的每孔接種750個細(xì)胞，接種后68h，鏡下觀察細(xì)胞已貼壁后加藥，R+D組按30mol/L藥濃度加藥，

11、R組加入等量DMSO過夜。次日晨置于KD-2型西門子直線加速器下照射。照射方法：劑量率200cGy/min，射野大小10cm×10cm，細(xì)胞表面覆有約1.5cm厚補償膜，SSD為100cm。細(xì)胞接受照射后立刻繼續(xù)置于培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)1012d后取出，pH 7.2的PBS液沖洗兩次，95酒精固定15min，吸管吸去酒精，晾干，iemsa染液染色約20min，計數(shù)肉眼可見的集落數(shù)(大于50個細(xì)胞/集落)。每個劑量點設(shè)3個平行樣本。   1.3   統(tǒng)計學(xué)處理   細(xì)胞存活曲線用曲線擬合軟件RADIO MED生成。以線性二次方程Se

12、及多靶單擊模型S=1-（1-e-KD）N擬合存活曲線，反映細(xì)胞敏感性參數(shù)D0、SF2、Dq由軟件直接得出，增敏比SER值=單純照射達到特定生物效應(yīng)所需照射劑量/照射并用放射增敏劑后達到同樣生物效應(yīng)所需照射劑量。數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件，各組細(xì)胞參數(shù)用x±s，兩組間比較采用t檢驗。   2   結(jié)   果   21   Celecoxib對SHG-44細(xì)胞的放射增敏效應(yīng)   22   Celecoxib對767細(xì)胞的放射增敏效應(yīng)

13、0;  23   Celecoxib對C6細(xì)胞的放射增敏效應(yīng)   24   對3種膠質(zhì)瘤細(xì)胞株的R組和R+D組的統(tǒng)計學(xué)分析   對3種膠質(zhì)瘤細(xì)胞株的R組和R+D組的統(tǒng)計分析表明，tSF2=8.315，P=0.014；tD0.01=9.28，P=0.011；tD0=3.985，P=0.058；tDq=3.348，P=0.075，其中用藥前后細(xì)胞的SF2和D0.01值的變化具有統(tǒng)計學(xué)差異。   3   討   論   由于膠質(zhì)瘤細(xì)

14、胞本身輻射耐受性較高，腫瘤組織乏氧以及周圍正常腦組織不可能耐受高的輻射劑量。放射腫瘤學(xué)家除了在改進放射物理方面進行研究外，同時致力于研究應(yīng)用放射增敏劑以提高腫瘤控制率。   塞來昔布由美國輝瑞公司生產(chǎn)，分子量381.38，是一種高效低毒的COX-2選擇性抑制劑，于1999年經(jīng)FDA批準(zhǔn)在美國上市，是第一個用于治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的COX-2選擇性抑制劑，后又作為輔助性用藥用于家族性結(jié)腸息肉病(FAP)的治療。本實驗采用3種膠質(zhì)瘤細(xì)胞株進行實驗，結(jié)果顯示COX-2抑制劑Celecoxib對于3種膠質(zhì)瘤均存在著增敏效應(yīng)。以SF2及D0.01為指標(biāo)，統(tǒng)計學(xué)結(jié)果差異顯著，而

15、SF2及D0.01都是較小劑量下細(xì)胞放射敏感性變化的指標(biāo)，提示使用Celecoxib對每日常規(guī)劑量下提高膠質(zhì)瘤細(xì)胞放射敏感性更有意義。   COX-2蛋白存在于多種惡性腫瘤及癌前病變中，并且越來越多的研究表明COX-2的表達與腫瘤的分期、惡性程度以及預(yù)后密切相關(guān)。我們以前的研究表明COX-2表達于人腦膠質(zhì)瘤SHG-44細(xì)胞3。由于COX-2在正常細(xì)胞表達極少，COX-2選擇性抑制劑能夠選擇性地作用于腫瘤細(xì)胞，因此較少引起消化道潰瘍，出血及腎毒性等不良反應(yīng)，與傳統(tǒng)的NSAID相比副反應(yīng)要小得多4,5。選擇性COX-2抑制劑不僅本身可以抑制腫瘤細(xì)胞增殖，而且還增強化療藥物的細(xì)胞

16、毒性以及放射敏感性。   放射敏感性與腫瘤細(xì)胞表達COX-2蛋白有關(guān)。對于輻射敏感的腫瘤COX-2表達水平普遍要低于輻射耐受的腫瘤9。COX-2的高表達，必將導(dǎo)致前列腺素E2（PGE2）生成的增多。而PGE2具有放射保護作用，應(yīng)用COX-2抑制劑將解除這一作用。我們以前的研究表明3，輻射還可以誘導(dǎo)COX-2表達的升高，這對于臨床上應(yīng)用的分次放療具重要有意義。放療過程中，射線在殺死一定比例腫瘤的同時，存活下來細(xì)胞COX-2的表達量上升，導(dǎo)致放射敏感性的下降，這部分細(xì)胞很可能成為日后復(fù)發(fā)的根源。應(yīng)用COX-2選擇抑制劑將抑制這一過程，發(fā)揮放射增敏的效應(yīng)。  

17、 由于Celecoxib是選擇性抑制劑，在正常腦組織表達量低，因此對正常腦組織影響較小，并且有報道10表明它具有減輕放射性腦損傷的作用。Celecoxib分子量較小，而且輻射可以開放血腦屏障，因此Celecoxib將極有可能成為一個理想的治療腦膠質(zhì)瘤的放射增敏劑。【參考文獻】  1 湯釗猷. 現(xiàn)代腫瘤學(xué)M. 第2版. 上海：上海醫(yī)科大學(xué)出版社, 2000. 1409-1460.2 劉軍, 朱海杭, 卜平. 環(huán)氧合酶-2在腫瘤預(yù)防與治療中的應(yīng)用進展J. 實用癌癥雜志, 2003, 19（2）:214-217.3 周樂源, 周菊英, 徐曉婷, 等. 人腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞SHG-44照射后COX

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