米非司酮对人卵巢癌细胞系HO-8910的生长及细胞周期的影响
中国肿瘤临床 2000年第5期第27卷 论著
作者:孙丽君 刘慧范 郭海洲 郑英
单位:孙丽君(河南医科大学第二附属医院 郑州市450003);刘慧范(河南省许昌市妇幼保健院妇产科);郭海洲(河南医科大学第二附属医院 郑州市450003);郑英(河南医科大学第二附属医院 郑州市450003)
关键词:米非司酮;卵巢肿瘤;Ki-67抗原;免疫组化;流式细胞术
摘要 目的:探讨米非司酮对人卵巢上皮性癌细胞的 杀伤活性及对细胞增殖和细胞周期分布的影响。方 法:采用MTT测定,观察不同浓度米非司酮(20、10、5、 2.5μmol/L)对HO-8910细胞的杀伤活性;通过ABC免疫组化 染色及流式细胞仪分析,检测用药后HO-8910细胞Ki-67抗 原表达、细胞周期分布及细胞增殖指数的变化。结 果:4个浓度的米非司酮对HO-8910细胞均有杀伤作用, 并呈剂量依赖性,以20μmol/L浓度杀伤作用最明显,杀 伤率达52.01%;5μmol/L米非司酮可使HO-8910细胞Ki-67抗 原表达显著减少,细胞增殖受到明显抑制,使细胞 阻滞于G0/G1期,不能进入S及G2/M期,细胞增殖指数明显 下降。结论:米非司酮体外对人卵巢上皮性癌细胞 具有杀伤活性,并对细胞增殖及细胞周期有明显抑 制作用,主要通过抑制DNA合成,将细胞阻滞于G0/G1期 。
Effects of Mifepristone on Cell Proliferation and Cell Cycle Kinetics of Human Ovarian Epithelial Carcinoma Cell Line HO- 8910 in Vitro
Sun Lijun Liu Huifan Guo Haizhou(Second Hospital of Henan Medical University, Zhengzhou)
Abstract Objective: To study the effects of mifepristone on cell proliferation and cell cycle kinetics of human ovarian carcinoma cell lines HO- 8910 in vitro. Methods: The antiproliferation effects of four different concentrations of mifepristone (20,10,5,2.5μ mol/L) on HO- 8910 cell line were determined with MTT assay. Immunohistochemical (ABC) and flow cytometry techniques were used to determine the changes of Ki- 67 antigen expression and cell cycle distribution and cell proliferation index after treatment with mifepristone. Results: Four different concentrations dose- dependently inhibited the proliferation of HO- 8910 cells. The inhibition by mifepristone plateaued at 20μ mol/L (52% inhibition). Mifepristone at 5μ mol/L decreased the expression of Ki- 67 antigen of HO- 8910 cells. It (5μ mol/L) caused a decline in the proportion of cells in S and G2/M phase, blocked the cell cycle progression in G0/G1 phase and reduced the proliferation index (PI) of HO- 8910 cells. Conclusion: In vitro, Mifepristone significantly inhibites the growth of human ovarian epithelial carcinoma cells which are progestin receptor positive and leads to arrest of the cell cycle progression in G0/G1 phase.
Key Words Mifepristone Ovarian neoplasm Immunohistochemistry Ki- 67 antigen Flow cytometry
性激素与某些肿瘤的发生发展有密切关系,利用性 激素间相互抑制及拮抗作用治疗某些激素依赖性肿 瘤,副作用小,毒性低,尤其对一些复发及耐药病 例也有一定疗效,因而越来越受到临床的关注。米 非司酮(mifepristone,又名RU486)系人工合成的类固醇激素 ,为强效受体水平的孕激素及糖皮质激素拮抗剂,临床主要应用于药物流产,疗效肯定 ,且无明显毒副作用。近年来许多研究结果表明, 其对某些孕激素受体(PR)阳性的肿瘤如乳腺癌、脑膜 瘤、子宫肌瘤等均有抑制作用[1~3],但有关米非司 酮对卵巢癌的作用报道甚少。本研究采用MTT测定、免 疫组化及流式细胞仪分析,体外观察米非司酮对卵 巢上皮性癌细胞HO-8910的杀伤作用及对细胞增殖和细 胞周期的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1细胞系人卵巢浆液性囊腺癌细胞系HO-8910,由中 科院上海细胞生物学研究所提供。
1.1.2药物与试剂RPMI1640培养基,美国Gibco公司生产;四 氮甲唑蓝(MTT)及碘化丙啶(PI)均为美国Sigma公司产品;Ki- 67多克隆抗体,美国Zymed公司产品;ABC抗兔IgG免疫组化 试剂盒,购于华美公司;RNA酶,上海奥伯生物科技公 司产品;米非司酮,上海华联制药厂提供。
1.1.3主要仪器DG3032酶联免疫检测仪,南京光学仪器厂 生产;FACstar流式细胞仪,美国B.D公司生产。
1.2 方法
1.2.1细胞培养人卵巢癌HO-8910细胞用含10%胎牛血清 的RPMI1640培养液(含青霉素100U/ml,链霉素100μg/ml),37℃ ,5%二氧化碳恒温培养箱内培养。取对数生长期细 胞,以1×105/ml接种于96孔培养板中,24小时后换培养液 ,分为用药组及对照组。用药组培养液中加入无水 乙醇溶解的米非司酮,终浓度分别为20、10、5、2.5μ mol/L,乙醇浓度≤0.2%(V/V),对照组培养液中含0.2%(V/V)的 乙醇,继续培养4天后进行MTT测定。
1.2.2MTT测定参照温汉平法[4],经酶联免疫检测仪测用 药组及对照组A570值。杀伤率=(1-实验组A570/对照组A570值 )×100%。
1.2.3ABC免疫组化法检测Ki-67抗原取对数生长期的HO- 8910细胞5ml(1×104/ml)接种于100ml培养瓶中,分用药组(5μ mol/L)及对照组,每组各做3瓶。4天后用0.25%胰酶消化 ,RPMI1640漂洗3次,制成细胞涂片。每瓶取3张涂片,冷 丙酮4℃固定15分钟,按常规方法行ABC免疫组化染色。 封片后在显微镜下观察结果,高倍镜计数500个细胞内 Ki-67抗原阳性细胞的百分率。Ki-67阳性细胞均为核 着色,表现为核浆呈棕黄色或出现许多棕色小颗粒 或呈网状,见附图。
附图 对照组HO-8910细胞Ki-67抗原的表达定位于胞核, 核浆呈棕黄色或出现棕色小颗粒
aBC免疫组化显色细胞涂片×400
1.2.4流式细胞仪分析在规定时间内离心收获对照组 及用药组(5μmol/L,2.5μmol/L)细胞达1×106个,加冷PBS洗涤2次 ,70%冷乙醇固定,4℃保存。测定时离心弃乙醇,PBS洗 涤2次,RNA酶(0.1mg/ml)37℃消化30分钟,PI染色(50mg/ml),15分钟 后上机测试,打印出DNA含量分布组方图,自动拟合出 细胞周期各时相比例,以下列公式计算增殖指数( Proliferation Index,PI):PI=(S+G2/M)/(G0/G1+S+G2/M)×100%。
1.2.5统计学处理经SAS统计软件包处理,分别采用q检 验及t检验,以P<0.05为有显著性差异。
2 结果
2.1 米非司酮对HO-8910细胞杀伤活性的测定(MTT法)
见表1。
表1 不同浓度米非司酮对HO-8910细胞的 杀伤活性(MTT法)
分组 |
A570(±s) |
杀伤率(%) |
2.5μmol/L |
0.9158±0.0371* |
12.86 |
5μmol/L |
0.8050±0.0460* |
23.33 |
10μmol/L |
0.6781±0.0683* |
35.48 |
20μmol/L |
0.5044±0.0579* |
52.01 |
对照组 |
1.0510±0.0451** |
- |
q检验 *与对照组比较P<0.001
**对照组与各组间两两比较P<0.001
以上结果表明,上述4个浓度的米非司酮对HO-8910细 胞均有杀伤活性,10μmol/L的浓度即可表现出明显的杀 伤力,20μmol/L的浓度杀伤作用最强,杀伤率达52.01%, 且随药物浓度的增加,作用加强,呈剂量依赖性关 系。
2.2 米非司酮对HO-8910细胞Ki-67抗原表达的影响
见表2。
表2 米非司酮对HO-8910细胞Ki-67抗原表达的影响
组别 |
样本号 |
Ki-67阳性率(%) |
平均值(±s) |
用药组 |
1 |
65.14 |
66.21±3.02 |
2 |
69.62 |
3 |
63.88 |
对照组 |
1 |
83.60 |
81.17± |
2 |
79.46 |
3 |
80.47 |
t检验两组比较0.02<P<0.05
免疫组化结果表明,5μmol/L米非司酮与HO-8910细胞作 用4天后,HO-8910细胞Ki-67抗原表达明显减少,与对照 组比较差异有显著性(P<0.05)。
2.3 米非司酮对HO-8910细胞增殖周期的影响
见表3。
表3 米非司酮对HO-8910细胞增殖周期的影响
组别 |
细胞周期时相分布 |
PI(%) |
G0/G1 |
S |
G2/M |
对照组 |
42 |
35 |
23 |
57.82 |
5μmol/L |
|
|
|
|
12小时 |
43 |
32 |
25 |
56.82 |
24小时 |
51 |
33 |
16 |
49.02 |
48小时 |
58 |
24 |
18 |
42.00 |
2.5μmol/L |
|
|
|
|
12小时 |
41 |
33 |
26 |
59.39 |
24小时 |
49 |
34 |
17 |
50.80 |
48小时 |
55 |
25 |
20 |
44.90 |
流式细胞仪(FCM)检测结果表明,上述两个浓度的米 非司酮与HO-8910细胞作用12小时,细胞增殖周期无明 显变化,24小时时G2/M期细胞比例下降,作用48小时时S期 细胞也明显下降,细胞被阻滞于G0/G1期,PI明显降低。
3 讨论
米非司酮抗肿瘤的作用机制不清,一般认为PR阳性 为其作用前提[5]。卵巢恶性肿瘤中,上皮性卵巢癌发 病率最高,且表达丰富的ER、PR,故我们选择PR阳性的 人卵巢浆液性囊腺癌细胞系HO-8910为实验细胞,体外 观察米非司酮对该细胞的作用。根据口服米非司酮 药物流产时的血药浓度,选择2.5、5、10、20μmol/L为实 验用药浓度。MTT测定发现上述4个浓度的米非司酮对HO- 8910细胞均有杀伤活性,杀伤率分别为12.86%、23.33%、 35.48%、52.01%,10μmol/L组即可表现出较明显的杀伤作 用,且随药物浓度的增加作用加强,呈剂量依赖性 关系。
Ki-67抗原为增殖期细胞特异表达的核蛋白,与DNA合 成及肿瘤患者预后有良好的相关性[6]。我们通过ABC免 疫组化染色发现,5μmol/L米非司酮与HO-8910细胞作用4天 ,其核增殖抗原Ki-67表达明显减少,说明细胞增殖 受到抑制。
本研究MTT测定及免疫组化实验证明米非司酮对HO- 8910细胞具有细胞增殖抑制及细胞杀伤作用。Bardon[7]及 Johnson[8]曾分别发现米非司酮对人乳腺癌及子宫内膜癌 细胞的上述作用,本研究结果与上述报道的结果一 致。
Bardon发现米非司酮对PR阳性的乳腺癌细胞有作用,而 对PR阴性或P预处理的受体阳性细胞无作用,认为米非 司酮的细胞生长抑制及细胞杀伤作用是通过孕激素 受体介导的,但不能完全用激素拮抗作用来解释[7]。 本实验所用细胞亦为PR阳性,但米非司酮是否通过PR发 挥作用尚有待进一步研究。
FCM可检测肿瘤细胞周期分布。大剂量药物引起细胞 坏死,产生较多细胞碎片,影响FCM结果,故我们采用 2.5μmol/L及5μmol/L两个小剂量米非司酮作用于HO-8910细胞 ,通过FCM测定观察细胞增殖周期的变化。结果表明米 非司酮作用24小时可使HO-8910细胞G2/M期比例减少,影 响了S→G2期的细胞进程。作用48小时,S期细胞比例也 明显下降,细胞被阻滞于G0/G1期。细胞周期中,G2期为 RNA合成及染色体螺旋化过程,较易受外界影响,而G1期 的启动是细胞周期的关键。本研究结果表明,随药 物浓度的增加及作用时间的延长,米非司酮主要通 过阻滞HO-8910细胞G1→S期的转化,影响DNA合成,而抑 制细胞增殖。
临床上已将雌激素拮抗剂他莫西芬应用于卵巢癌的 内分泌治疗,并取得一定疗效。他莫西芬可诱导细 胞表达PR,米非司酮则可增加ER的表达[9],故理论上推 测二者联合应用将会产生协同增效作用,如将该方 法应用于临床,可能会给卵巢癌内分泌治疗提供一 种更有效的方法。
(柏敏霜校对)
参考文献
1,Kiljn JG,Setyono- Han B,Sander HJ,et al. Pre- clinical and clinical treatment of breast cancer with antiprogestins. Hum Reprod,1994;9:181
2,Grunberg SM,Welss NH,Spitz IM,et al. Treatment of unresectable meningiomas with the antiprogesterone agent mifepristone. J Neurosurg,1991;74:861
3,Murphy AA,Morales AJ,Kettel LM,et al. Regression of uterine leiomyomata to the antiprogesterone RU486:dose- response effect. Fertil Steril,1995;64:187
4,温汉平,王小宁,孙华蕴,等.肿瘤细胞体外药物实验 MTT分析法.中华肿瘤杂志,1993;15:470
5,Kettel LM. Clinical applications of the antiprogestins. Clin Obstet Gynecol,1995;38:921
6,Trop SH,Helseth E,Dalen A,et al. Relationships between Ki- 67 labelling index,amplification of the epidermal growth factor receptor gene,and prognosis in human glioblastomas. Acta Neurochir,1992;117(3~ 4):182
7,Bardon S,Vignon F,Montcourrier P,et al. Steroid receptor mediated cytotoxicity of an antiestrogen and an antiprogestin in breast cancer cells. Cancer Res,1987;47:1441
8,Johnson C,Bloss J,Dixon P,et al. In vitro growth inhition of endometrial adenocarcinoma with RU486. Gynecol Oncol,1994;52:142
9,张俊慧,周剑萍,陆湘云,等.米非司酮对人蜕膜雌、 孕激素受体及血清生殖激素的影响.中华妇产科杂志 ,1996;31(10):610
(1999-12-07收稿)