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白皮杉醇增强顺铂杀伤喉癌Hep-2细胞的作用及其机制

段传新

段传新. 白皮杉醇增强顺铂杀伤喉癌Hep-2细胞的作用及其机制[J]. 肿瘤防治研究, 2018, 45(6): 367-370. DOI: 10.3971/j.issn.1000-8578.2018.17.1241
引用本文: 段传新. 白皮杉醇增强顺铂杀伤喉癌Hep-2细胞的作用及其机制[J]. 肿瘤防治研究, 2018, 45(6): 367-370. DOI: 10.3971/j.issn.1000-8578.2018.17.1241
DUAN Chuanxin. Mechanism About How Piceatannol Enhances Anti-tumor Effect of Cisplatin on Laryngeal Cancer Hep-2 Cells[J]. Cancer Research on Prevention and Treatment, 2018, 45(6): 367-370. DOI: 10.3971/j.issn.1000-8578.2018.17.1241
Citation: DUAN Chuanxin. Mechanism About How Piceatannol Enhances Anti-tumor Effect of Cisplatin on Laryngeal Cancer Hep-2 Cells[J]. Cancer Research on Prevention and Treatment, 2018, 45(6): 367-370. DOI: 10.3971/j.issn.1000-8578.2018.17.1241

白皮杉醇增强顺铂杀伤喉癌Hep-2细胞的作用及其机制

详细信息
    作者简介:

    段传新(1970-),男,本科,副主任医师,主要从事头颈肿瘤的研究

  • 中图分类号: R739.65

Mechanism About How Piceatannol Enhances Anti-tumor Effect of Cisplatin on Laryngeal Cancer Hep-2 Cells

  • 摘要:
    目的 

    探讨白皮杉醇增强顺铂对喉癌细胞的杀伤作用及其分子机制。

    方法 

    体外培养喉癌细胞Hep-2,联合使用白皮杉醇及顺铂,CCK8法检测喉癌Hep-2细胞的增殖能力,流式细胞术检测喉癌Hep-2细胞的凋亡率,Hoechst染色检测喉癌Hep-2细胞中细胞核固缩比例,蛋白印迹法检测BCL-2家族蛋白表达变化。

    结果 

    白皮杉醇在50 μmol/L时对喉癌Hep-2细胞的增殖凋亡并无显著影响。与顺铂组相比,白皮杉醇联合顺铂组细胞的增殖能力显著降低,48 h细胞吸光度值白皮杉醇联合顺铂组较顺铂组降低60%,流式细胞术检测发现48 h时,白皮杉醇联合顺铂组喉癌Hep-2细胞的凋亡率显著高于顺铂组(P < 0.05),Hoechst染色发现白皮杉醇联合顺铂组喉癌Hep-2细胞的细胞核固缩比例显著增高,差异有统计学意义。蛋白印迹检测发现,白皮杉醇可以显著下调BCL-2蛋白表达水平,上调BAX蛋白表达水平。

    结论 

    白皮杉醇可以有效增强顺铂对喉癌细胞的杀伤作用,其分子机制与白皮杉醇可以显著调控BCL-2家族蛋白表达有关。

     

    Abstract:
    Objective 

    To investigate how piceatannol enhances the anti-tumor effect of cisplatin on laryngeal cancer cells and related molecular mechanism.

    Methods 

    Laryngeal carcinoma Hep-2 cells were cultured in vitro and then treated with piceatannol and cisplatin. Cell proliferation apoptosis, karyopyknosis ratio and proteins expression of BCL-2 family were detected by CCK8, flow cytometry, Hoechst staining and Western blot, respectively.

    Results 

    No effect of 50 μmol/L piceatannol was found on the Hep-2 cell apoptosis or proliferation. Compared with cisplatin, cisplatin combined with piceatannol could significantly decrease the cell proliferation; after 48h, the absorbance of cells treated with cisplatin and piceatannol was decreased for 60%, and the apoptosis ratio was significantly increased (P < 0.05). Hoechst staining revealed the karyopyknosis ratio of Hep-2 cells treated with cisplatin and piceatannol was significantly increased. Western blot showed piceatannol could down-regulate BCL-2 expression and up-regulate BAX expression.

    Conclusion 

    The anti-tumor effect of cisplatin on laryngeal cancer cells could be enhanced by piceatannol, and its molecular mechanism is related to the regulatory effect of piceatannol on the key proteins of BCL-2 family.

     

  • 腹膜癌(peritoneal metastases, PM)是指在腹膜上发生和发展的一类恶性肿瘤,包括原发性PM和继发性PM两种。前者的典型代表是原发性腹膜癌和恶性腹膜间皮瘤(malignant peritoneal mesothelioma, MPM)。后者是各种肿瘤所形成的腹膜转移癌,常见的是胃肠道肿瘤及妇科肿瘤的腹膜转移癌。根据临床确诊PM的时间不同,继发性PM可分为同时性PM和异时性PM。同时性PM是指初诊恶性肿瘤时即发现腹膜转移,包括腹水中检测到癌细胞和(或)术中发现腹膜转移。异时性PM是指恶性肿瘤患者接受以根治性手术为主的综合性治疗后,随访期间发现的腹膜转移[1]

    既往PM被认为是一种终末期疾病,但近40年来,随着对PM认识的转变,肿瘤学界将其视为一种可治性区域癌转移,以此开创了以肿瘤细胞减灭术(cytoreductive surgery, CRS)加腹腔热灌注化疗(hyperthermic intraperitoneal chemotherapy, HIPEC)为核心的综合治疗体系,显著改善了患者生存[2]。虽然HIPEC在腹膜癌中已有应用[3],但CRS+HIPEC技术复杂、操作难度大,对肿瘤学医师以及专科护理团队要求极高,一般只能在规范化腹膜癌诊疗中心开展此类手术。然而目前国内规范化PM诊疗中心少,患者群体大,急需建立足够数量的专业化腹膜癌中心,但国内尚缺乏PM相关流行病学数据。因此本文旨在根据我国国家癌症中心发布的癌症新发病例统计数据,结合PM的临床预后资料,按照临床流行病学的研究方法,估算我国所需PM诊疗中心数,为CRS+HIPEC的技术推广及PM诊疗中心的建设提供数据支撑,促进腹膜肿瘤学科发展。

    胃癌(gastric cancer, GC)是全世界最常见的恶性肿瘤之一,约占恶性肿瘤总例数的5.7%,其导致的死亡例数在恶性肿瘤中居第3位[4]。GC常见的转移方式包括直接浸润、淋巴转移、血行转移、腹膜种植转移等。腹膜种植转移是指GC细胞脱落种植于腹腔壁腹膜或脏腹膜表面,并在局部定植增生形成转移灶。因GC PM多为腹腔弥漫性病变,多数分期系统均将其归为晚期病变,指南推荐行姑息化疗或支持治疗[5]。据文献报道,GC PM患者仅接受支持治疗,中位生存期仅为3~4个月[6-7]。接受姑息性化疗的患者,由于血浆-腹膜屏障的存在,系统化疗难以在腹腔局部病灶达到有效的药物浓度,效果较差,中位生存期仅为8~10个月[8]。然而如果经选择的GC PM患者,接受了规范化的CRS+HIPEC治疗后,中位生存期能达到11~21个月,极少数甚至可达到临床治愈[8-10]

    2014年荷兰的一项GC流行病学研究统计分析了1995—2011年间在埃因霍温癌症登记处(The Eindhoven Cancer Registry)登记的5 220例GC患者,数据显示,约14%的患者在初诊时即发现存在PM[6]。另一项来自荷兰国家癌症中心的GC流行病学数据显示,2008—2017年虽然GC发病率下降,但同时性GC PM率持续上升,最高为2017年的27%[11]。GC患者在行GC根治术后有一部分患者仍然会出现肿瘤复发,其中一部分为PM。国外有研究统计,GC根治术后43%的患者会出现PM复发,即异时性PM,12%的患者出现淋巴结转移复发,22%的患者局部复发,25%的患者多部位转移复发[12]

    据中国国家癌症中心统计,2015年中国新发GC患者例数约为679 100例[13],90%患者(n=611 190)初诊时即为进展期GC;14%患者(n=95 074)确诊时已发现了PM,其余76%患者(n=516 116)在接受GC根治术后,又有43%患者(n=221 930)会出现以PM为主要形式的复发[14],这样算来每年新发GC患者中出现同时性PM和异时性PM的总例数为317 004例。根据估计,一个规范的PM诊疗中心年手术量大约为365台,要满足中国每年新发GC PM患者的就诊需求需要大约869个PM诊疗中心。

    结直肠癌(colorectal cancer, CRC)发病率在全世界位居所有肿瘤中的第3位,死亡率位居第2位[3]。腹膜是结直肠癌常见的转移部位,预后较肝、肺等转移差。荷兰埃因霍温癌症登记处的一项流行病学调查显示,CRC PM患者的中位生存期仅为6个月,远低于其他器官远处转移的15个月[15]。既往研究发现,与系统化疗或姑息手术相比,CRS+HIPEC可显著提高CRC PM患者的无病生存率,降低复发风险,延长生存期达到14~54个月,且不会增加与治疗相关的死亡率[16]。然而PRODIGE7的结果表明,结直肠癌腹膜转移患者接受CRS或CRS+HIPEC治疗后的生存无显著差异[17],这在肿瘤学界引起了巨大争议。因此在第11届国际腹膜癌大会上,全球的腹膜肿瘤学家针对该研究,进行了深刻的分析和探讨,最终认为,该研究在入组患者、HIPEC方案等方面存在明显不足,其结果不足以否定HIPEC的治疗作用,该方案采用的是大剂量奥沙利铂方案,时间仅为30 min,但腹膜癌领域都知道大剂量奥沙利铂方案不良反应较大,以丝裂霉素为主的方案应用更加广泛。其次,更广泛的HIPEC方案时长为60~90 min,30 min难以充分发挥HIPEC的疗效。van de Vlasakker等[18]进一步指出“以手术为主的整合治疗”的根本原则:以CRS为核心,HIPEC为必要辅助,且必须符合肿瘤药物治疗“机制互补、疗效协同”的基本原理。

    国外的多项流行病学调查数据显示,CRC患者初诊时出现PM,即CRC同时性PM的发病率约为5.5%[19-22]。非PM患者在接受根治性手术为主的治疗后,出现异时性PM的发病率约为3.1%[15, 21-23]。根据中国国家癌症中心统计的数据,2015年中国新发CRC患者例数约为376 300例[12]。参考国外流行病学统计的CRC同时性/异时性PM的发病率,可估算出中国每年新发的CRC PM患者的例数约为31 721例,由此推算大约需要90个PM诊疗中心,才能满足中国每年新发CRC PM患者的治疗需求。

    卵巢癌(ovarian cancer, OC)是第二常见的妇科肿瘤,是引起女性肿瘤患者死亡的最主要原因。全球范围内,每年有超过20万女性新诊断为OC[4]。其中大多数患者就诊时已处于临床晚期(FIGO Ⅲ~Ⅳ期),肿瘤已经累及腹膜或已发生远处转移[24-25]

    根据美国SEER(The Surveillance, Epidemiology, and End Results)数据库统计(https://seer.cancer.gov/statfacts/html/ovary.html .),美国OC年发病率为10.9/10万,死亡率为6.5/10万。OC患者初诊时,病变局限于原发部位者仅占16%,剩余84%的患者已经出现区域性淋巴受累或是远处转移。OC患者的平均5年生存率大约为49.1%,且出现远处转移后5年生存率显著下降,仅为30.3%。du Bois等综合分析了3项前瞻性随机Ⅲ期多中心试验,其中FIGO ⅢC期或FIGO Ⅳ期的OC患者接受完全性CRS治疗后,中位总生存期分别能达到81和55个月[26]

    根据中国国家癌症中心统计,2015年中国新发OC患者例数约为52 100例[12]。这部分新诊断的OC患者中,有75%的患者在确诊时已是晚期OC,而在这些晚期OC患者中75%的患者已经出现或将会出现PM[27]。这样估算,每年新发OC患者中约有29 306例会存在PM。根据1个PM诊疗中心年手术量365台来计算,中国需要80个PM诊疗中心来满足OC PM患者的诊疗需求。

    腹膜假黏液瘤(pseudomyxoma peritonei, PMP)是一种恶性肿瘤临床综合征,可由多种脏器原发性黏液性肿瘤腹腔播散导致。据文献报道,约90%以上的PMP都是来源于阑尾黏液性肿瘤,少部分源于卵巢、结肠、脐尿管等脏器的原发性黏液性肿瘤[28]

    2000年前,国内外PMP的流行病学调查很少。2008年荷兰的一项全国性调查显示,PMP患者中,男性的中位诊断年龄为63岁,女性为62岁,而据NKI(Netherlands cancer institute)数据库统计,PMP的中位诊断年龄为57岁(30~77岁)[29]。一项挪威和英格兰的PMP流行病学调查,统计了2009—2018年10年间PMP的发病率,结果显示,10年间两个国家的平均发病率皆为3.2/100万[30]

    2008年,国际腹膜表面肿瘤协作组(peritoneal surface oncology group international, PSOGI)就CRS+HIPEC治疗PMP达成首个专家共识[31]。2012年Chua等[32]的一项多中心回顾性研究统计分析了2 298例接受CRS+HIPEC治疗的PMP患者,结果显示,中位生存期为196个月,中位无进展生存期达到98个月,10年和15年生存率分别为63%和59%。

    目前国内尚缺乏PMP的临床流行病学研究,国外大量相关研究显示PMP发病率为2/100万~4/100万[28]。以3.2/100万作为我国PMP发病率预估值,我国现总人口数大约为14亿人,按照3.2/100万的发病率来算,我国每年新发的PMP患者约为4 480例,要满足4 480例PMP患者的就诊需求大约需要12个PM诊疗中心。

    MPM目前的病因和发病机制相关研究较少,目前已知的致癌因素包括化学致癌因素,如石棉及其他矿物质纤维等,物理致癌因素如慢性腹膜炎等以及某些生物致癌因素。其中石棉是其主要的物理致癌因素,平均潜伏期为30~40.9年。据报道,我国很多地方仍存在石棉厂,主要存在于吉林省集安市、辽宁省锦州市、青海省茫崖市、四川省彭州市以及河北省涞源市。考虑到国内仍然存在相当数量的石棉厂,所以预估未来我国恶性间皮瘤患者的数量仍会上升[33-35]

    目前MPM在全球范围内的流行病学数据差异较大,且我国研究很少,2000年前几乎没有相关数据。Zhao等[36]国内学者对我国2000—2013年间的MPM患者进行了流行病学调查研究,发现2013年MPM的年龄标化发病率为1.71/100万,且发病率呈逐年递增的趋势。2008年Yan等[37]的一项多中心研究显示,405例接受CRS+HIPEC的MPM患者,中位生存期为53个月,3年和5年生存率分别为60%和47%。

    以Zhao等[36]对我国2013年MPM进行流行病学研究的结果作为我国MPM发病率的预估值。目前,我国现总人口数大约为14亿人,按照1.71/100万的发病率来算,我国每年新发的MPM患者约为2 394人,要满足这部分患者的诊疗需求,大约需要7个PM诊疗中心。

    根据以上统计,我国每年新发腹膜癌患者总数约为384 905例,其中占比最大的是GC PM(82.4%),其次分别为CRC PM(8.2%)、OC PM(7.6%)、PMP(1.2%)、MPM(0.6%),见表 1。目前腹膜癌的治疗是以CRS为核心、HIPEC为必要补充的整合治疗体系,但作为一个发展中的技术体系,从理论认识到技术方法、从临床选择到结果评价,都存在很大的探索和讨论空间。对于HIPEC治疗CRC PM、OC PM,国际肿瘤学界尚存在争议[17, 38],仍需要大样本前瞻性临床研究的验证。但HIPEC对于接受CRS后的GC PM、PMP、MPM患者[39-41]的疗效是受到广泛认可的。据本文统计,GC PM、PMP、MPM患者约占总体PM患者的84.2%,因此以CRS+HIPEC作为专业化腹膜癌中心的关键技术是合理且必需的。

    表  1  我国2015年新发癌症病例数、PM年新发例数及需规范化PM诊疗中心数
    Table  1  New cancer cases in 2015, annual number of new PM cases and professional peritoneal treatment centers needed in China
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    根据表 1统计,要满足我国每年新增的原发性和继发性PM患者的诊疗需求,大约需要1 056个规范化PM诊疗中心。根据2021年中国卫生健康统计年鉴[42],目前我国有三级医院2 996个,其中三甲医院约1 580个,考虑到CRS+HIPEC手术专业性极强、难度极大,一般只能在三级甲等医院开展此类手术,所以大约每1.5个三甲医院就需要建立1个PM诊疗中心。然而,目前国内现有的规范化PM诊疗中心少,需求与现有的差距大,预示着建设全国范围的规范化PM诊疗中心之路任重而道远。

    本文不足之处在于,文中流行病学数据大多参考国际流行病学研究,相关估算值可能存在偏差。此外年新发病例数根据年发病率所估算,但目前经CRS+HIPEC治疗后,PM患者中位生存期超过3年[43],年患病例数应远高于年新发病例数,因此所需规范化腹膜癌诊疗中心远多于本文估算值。未来尚需进一步加强国内PM相关流行病学调查,并采用年患病人数来估算所需腹膜癌诊疗中心数。

  • 图  1   白皮杉醇显著增强顺铂对喉癌Hep-2细胞的增殖抑制作用

    Figure  1   Inhibitory effect of cisplatin on proliferation of laryngeal carcinoma Hep-2 cells was significantly enhanced by piceatannol

    图  2   白皮杉醇显著增强顺铂诱导喉癌Hep-2细胞凋亡的能力

    Figure  2   Inducement effect of cisplatin on apoptosis of laryngeal carcinoma Hep-2 cells was significantly enhanced by piceatannol

    图  3   白皮杉醇可以显著增强顺铂诱导的喉癌Hep-2细胞核固缩

    Figure  3   Inducement effect of cisplatin on karyopyknosis of laryngeal carcinoma Hep-2 cells was significantly enhanced by piceatannol

    图  4   白皮杉醇调控喉癌Hep-2细胞BCL-2家族蛋白表达

    Figure  4   Key proteins expression of BCL-2 family could be regulated by piceatannol

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-09-27
  • 修回日期:  2018-03-15
  • 网络出版日期:  2024-01-12
  • 刊出日期:  2018-06-24

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