人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251，SHG-44，U87研究進(jìn)展

孫月明，郭小華，張紅云，張益綽，秦麗娟

·前沿進(jìn)展·

人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251，SHG-44，U87研究進(jìn)展

孫月明，郭小華，張紅云，張益綽，秦麗娟

腦膠質(zhì)瘤是神經(jīng)外科最常見(jiàn)的惡性腫瘤，手術(shù)是其首選治療方法，但由于腦膠質(zhì)瘤為侵襲性生長(zhǎng)，手術(shù)很難徹底切除，術(shù)后極易復(fù)發(fā)，而放、化療對(duì)腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞缺乏特異性，因此，如何控制腦膠質(zhì)瘤的惡性增殖和侵襲性生長(zhǎng)是目前臨床醫(yī)學(xué)亟待解決的問(wèn)題之一。對(duì)于腦膠質(zhì)瘤的研究，實(shí)驗(yàn)研究中常用人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251，SHG-44和U87，本文就其相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

神經(jīng)膠質(zhì)瘤；人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251；人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株SHG-44；人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U87；綜述

手術(shù)、放化療是傳統(tǒng)的腦膠質(zhì)瘤治療方法，但由于腦膠質(zhì)瘤為侵襲性生長(zhǎng)，其整體治療效果并不理想，積極研究化療藥物作用機(jī)制以尋找腦膠質(zhì)瘤最優(yōu)治療方案是廣大科研工作者共同努力的目標(biāo)。人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251，SHG-44，U87是常用的實(shí)驗(yàn)材料，近年來(lái)關(guān)于腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞周期變化、凋亡、原癌基因及抑癌基因表達(dá)、屏障通透性改變、侵襲能力變化等方面的研究取得了重大突破，本文就人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251，SHG-44，U87相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251

1.1 金雀異黃素(Genistein)對(duì)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251增殖的直接抑制作用 劉書(shū)哲等[1-4]應(yīng)用對(duì)比染色、細(xì)胞分析、免疫印跡等試驗(yàn)方法得出結(jié)論，認(rèn)為人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251對(duì)Genistein具有敏感性和濃度依賴性，其主要作用機(jī)制為Genistein抑制人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251增殖和誘導(dǎo)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251凋亡，Genistein可促進(jìn)Bc-l 2家族成員通過(guò)凋亡的線粒體途徑發(fā)揮調(diào)控凋亡作用[1]，還可使c-myc基因蛋白表達(dá)下降[2]。此外，Genistein對(duì)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251的細(xì)胞周期也有影響，其可在降低G0/G1期、S期細(xì)胞數(shù)量同時(shí)明顯增加G2/M期細(xì)胞數(shù)量，即Genistein可使人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251阻滯于G2/M期而使之無(wú)法完成有絲分裂，進(jìn)而抑制其增殖活性。通過(guò)進(jìn)一步深入研究而將Genistein應(yīng)用于臨床治療將為腦膠質(zhì)瘤患者帶來(lái)實(shí)質(zhì)性獲益。

1.2 欖香稀對(duì)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251的放射增敏作用 欖香烯是從姜科植物溫莪術(shù)中提取的活性物質(zhì)，具有抗腫瘤作用，已有大量將其應(yīng)用于肺癌、胃癌、食管癌等多種惡性腫瘤的臨床報(bào)道[5-7]，于是，其對(duì)人腦膠質(zhì)瘤的作用也成為目前研究的熱點(diǎn)。相關(guān)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，欖香稀對(duì)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251具有放療增敏作用，且呈時(shí)間和劑量依賴性，其作用機(jī)制是抑制人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251增殖和誘導(dǎo)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251凋亡，這一點(diǎn)與Genistein作用機(jī)制類似[8]。令人欣喜的是，體外研究已證實(shí)欖香烯具有抗腦膠質(zhì)瘤作用并已開(kāi)始應(yīng)用于臨床，目前其常用于早期膠質(zhì)瘤患者和經(jīng)其他方法治療無(wú)效的患者的嘗試性治療[9]。欖香烯作為放療增敏劑具有以下突出優(yōu)點(diǎn)：脂溶性好，滲透性強(qiáng)，起效快；效能高，療效顯著，可顯著延長(zhǎng)腦膠質(zhì)瘤患者生存期；毒性低，不會(huì)引起骨髓抑制，對(duì)肝腎無(wú)影響等。

2 人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株SHG-44

2.1 miR-34a可作為膠質(zhì)瘤基因治療的潛在靶點(diǎn) Godlewski等[10]通過(guò)檢測(cè)miR在惡性膠質(zhì)瘤組織和鄰近無(wú)腫瘤腦組織的表達(dá)發(fā)現(xiàn)，惡性膠質(zhì)瘤組織中miR-128表達(dá)降低可明顯減少腫瘤細(xì)胞增殖。劉鵬等[11]研究表明，miR-34a對(duì)部分人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251和人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U87均具有抑制作用，可誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞凋亡并抑制其增殖，而miR-34a對(duì)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株SHG-44的作用也因此得到關(guān)注。近年來(lái)，研究者通過(guò)體外轉(zhuǎn)染技術(shù)、MTT法、流式細(xì)胞術(shù)等證實(shí)miR-34a對(duì)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株SHG-44具有抑制作用，且miR-34a可作為腫瘤惡性程度的預(yù)測(cè)指標(biāo)及膠質(zhì)瘤基因靶向治療的作用位點(diǎn)，臨床應(yīng)用前景廣闊。

2.2 黃芩素對(duì)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株SHG-44的多重作用 黃芩素的抗腫瘤作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)調(diào)節(jié)花生四烯酸系統(tǒng)代謝；(2)抑制腫瘤新生血管生成；(3)增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物敏感性；(4)抑制腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲和遷移等[12-13]。毛捷等[12]通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，黃芩素對(duì)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株SHG-44的作用呈時(shí)間和劑量依賴性，其抑制人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株SHG-44增殖的作用機(jī)制與欖香烯相同。多項(xiàng)研究證實(shí)，黃芩素能通過(guò)多重機(jī)制作用于腫瘤細(xì)胞的不同靶位，進(jìn)而起到抑制人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株SHG-44生長(zhǎng)的作用，黃芩亦是治療腦膠質(zhì)瘤的祖國(guó)醫(yī)藥的代表藥物。

3 人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U87

3.1 槲皮素對(duì)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U87侵襲、遷移和增殖的影響 槲皮素具有抗組胺、抗炎、抗病毒、抗氧化及免疫調(diào)節(jié)作用[14]，對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖具有強(qiáng)力的抑制作用，已應(yīng)用于多種腫瘤的治療。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，槲皮素可通過(guò)阻斷人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U87的DNA合成而使其細(xì)胞周期停滯在G2/M期，進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移。Lin等[15]研究發(fā)現(xiàn)，槲皮素可通過(guò)PKC/ERK/AP-1依賴的信號(hào)途徑下調(diào)乳腺癌細(xì)胞基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)的表達(dá)，進(jìn)而抑制其侵襲和遷移，但其是否可抑制人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U87的侵襲和遷移還有待進(jìn)一步研究。王俊杰等[16]研究表明，槲皮素聯(lián)合替莫唑胺(TMZ)可能通過(guò)P13K信號(hào)通路逆轉(zhuǎn)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U87耐藥性，增強(qiáng)TMZ的細(xì)胞毒作用及增殖抑制作用，具有化療增效作用和改善預(yù)后作用。目前，雖然已證實(shí)槲皮素具有抑制人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U87侵襲、遷移、增殖的作用及化療增效作用，但其作用機(jī)制及臨床應(yīng)用還需進(jìn)一步研究。

3.2 紫杉醇聯(lián)合腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(TRAIL)誘導(dǎo)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U87凋亡 TRAIL是腫瘤壞死因子(TNF)超家族成員，為Ⅱ型跨膜糖蛋白。TRAIL與死亡受體DR4、DR5結(jié)合后，可通過(guò)激活非線粒體依賴型途徑(外源性途徑) 和線粒體依賴型途徑(內(nèi)源性途徑)而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，且其對(duì)腫瘤細(xì)胞具有選擇性，對(duì)正常細(xì)胞無(wú)毒性作用，具有良好的臨床應(yīng)用前景。腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞極易對(duì)TRAIL產(chǎn)生耐藥性[17-18]，紫杉醇聯(lián)合TRAIL可能會(huì)增強(qiáng)腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)紫杉醇的敏感性，進(jìn)而提高化療效果。紫杉醇聯(lián)合TRAIL協(xié)同作用的機(jī)制可能是：上調(diào)DR4蛋白表達(dá)并進(jìn)一步激活下游信號(hào)分子caspase-8和caspase-3的表達(dá)，進(jìn)而誘導(dǎo)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U87凋亡，減輕腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)TRAIL的耐藥[19]。

3.3 惡性腦膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞系及腫瘤干細(xì)胞(CSCs)放療敏感性低 惡性腦膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞系及CSCs接受X線照射后，隨著放射劑量增加細(xì)胞存活率逐漸下降；但在同一劑量放射線干預(yù)下，惡性腦膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞系存活率明顯低于CSCs，提示CSCs對(duì)放療的敏感性低于惡性腦膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞系，具有明顯的放療抵抗性[20]。惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞的放療抵抗性及復(fù)發(fā)機(jī)制非常復(fù)雜，Bao等[21]研究發(fā)現(xiàn)，CSCs對(duì)放療的敏感性可能與影響細(xì)胞周期調(diào)控及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路改變有關(guān)；CSCs特殊的DNA損傷修復(fù)機(jī)制、與周圍小生境相互依存的特殊關(guān)系及DNA損傷后損傷修復(fù)信號(hào)通路的開(kāi)放等[22]都可能是惡性腦膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞系及CSCs放療抵抗性和復(fù)發(fā)的原因。闡明CSCs放療抵抗性的產(chǎn)生機(jī)制，探索針對(duì)CSCs的放療增敏劑將為腦膠質(zhì)瘤的治療帶來(lái)新希望；在明確CSCs放療抵抗性產(chǎn)生機(jī)制后，可尋求逆轉(zhuǎn)該抵抗作用的分子靶向治療，進(jìn)而徹底消除CSCs的放療抵抗，達(dá)到根治腫瘤的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，關(guān)于各種治療藥物對(duì)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251，SHG-44，U87作用機(jī)制方面的研究取得了重要突破，其殺傷腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞的機(jī)制可以概括為以下幾個(gè)方面：(1)影響細(xì)胞周期，抑制細(xì)胞增殖；(2)促進(jìn)或抑制相關(guān)蛋白表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞凋亡；(3)靶向作用于原癌基因或抑癌基因，直接將腫瘤細(xì)胞引向裂解；(4)聯(lián)合應(yīng)用放療及化療等起到抗腫瘤“增效減毒”作用。目前，廣大科研工作者正在不斷嘗試將對(duì)其他腫瘤治療效果較好的藥物應(yīng)用于腦膠質(zhì)瘤的治療，如廣泛應(yīng)用于內(nèi)臟腫瘤晚期治療的欖香烯，其應(yīng)用在腦膠質(zhì)瘤的研究已獲得巨大收益。與此同時(shí)，多種藥物的體外抗膠質(zhì)瘤作用及其臨床應(yīng)用將會(huì)成為未來(lái)研究的熱點(diǎn)。除藥物治療外，放療也是惡性腫瘤的重要治療方法，欖香烯的放射增敏作用將推動(dòng)研究人員進(jìn)一步探索藥物治療聯(lián)合放療治療腦膠質(zhì)瘤的新方法，相信不久放療將能更恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用于腦膠質(zhì)瘤的臨床治療。

文獻(xiàn)檢索策略

通過(guò)中國(guó)知網(wǎng)檢索“人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株”獲得近10年來(lái)報(bào)道較多的細(xì)胞株，篩選出“人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251，SHG-44，U87”作為論述對(duì)象。進(jìn)一步通過(guò)中國(guó)知網(wǎng)和PubMed以“人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U251，SHG-44，U87”和“glioma U251，SHG-44，U87”為關(guān)鍵詞檢索近5年來(lái)相關(guān)文獻(xiàn)，之后逐一閱讀，匯總實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、研究方向及最新進(jìn)展。部分文獻(xiàn)存在艱澀難懂的問(wèn)題，如文獻(xiàn)[5-6]等，需進(jìn)一步查閱相關(guān)文獻(xiàn)及補(bǔ)充相應(yīng)信息，以保證文獻(xiàn)引用正確、可靠、科學(xué)。

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(本文編輯：鹿飛飛)

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81101912)；河北省衛(wèi)生廳科研基金項(xiàng)目(20120144)；河北聯(lián)合大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目(X2014076)

063000河北省唐山市，河北聯(lián)合大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院(孫月明，郭小華，張紅云，張益綽)；河北聯(lián)合大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)教研室(秦麗娟)

秦麗娟，063000河北省唐山市，河北聯(lián)合大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)教研室；E-mail：249008125@qq.com

R 730.264

A

10.3969/j.issn.1008-5971.2015.02.003

2014-09-12；

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