阿帕替尼联合放疗对HeLa细胞Ki-67表达的影响及与生长抑制相关性研究
2019-03-01彭红菊张建文岳宏程傅少志
彭红菊,刘 伟,张建文 ,岳宏程,傅少志
(西南医科大学附属医院肿瘤科,四川 泸州 646000)
宫颈癌(cervical cancer)是女性常见恶性肿瘤,发展中国家发病率高[1],2009和2010年位居中国肿瘤的第10 位[2-3]。阿帕替尼(apatinib)为新一代口服抗血管生成药物,在胃癌、肺癌、肝癌、乳腺癌等多种肿瘤中均具有良好的抗肿瘤作用[4-7],但与放射治疗(简称放疗)联合应用的报道较少。本研究中探讨阿帕替尼联合放疗治疗宫颈癌对Ki-67阳性表达率的抑制作用,以及Ki-67阳性表达率变化与肿瘤生长抑制率的关系。现报道如下。
1 材料与方法
1.1 细胞、动物、仪器与试药
细胞、动物:对数生长的HeLa细胞株(西南医科大学附属医院);健康 BALB/c-nu雌性裸小鼠(4~5周龄、体质量18~20 g,重庆腾鑫华阜生物科技公司,动物许可证编号为SCXK<京>2014-0004,SPF级饲养)。
仪器:直线加速器(Elekta);石蜡切片机(德国莱卡仪器有限公司);新型BGZ系列Ⅱ型高精度烤箱(上海博讯实业有限公司);移液器(德国艾本德公司);倒置相差显微镜(日本奥林巴斯公司)。
试药:甲磺酸阿帕替尼片[江苏恒瑞医药股份有限公司,国药准字H20140103,规格按阿帕替尼(C24H23N5O)计每片 250 mg],化学名称为 N -[4-(1-氰基环戊基)苯基]-2-(4-吡啶甲基)氨基 -3-吡啶甲酰胺甲磺酸盐,分子式为C24H23N5O·CH4SO3,相对分子质量为493.58。DMEM高糖完全培养基(美国Hyclone公司,胎牛血清∶双抗∶DMEM培养基体积比为10∶1∶90,配制成 10%的完全培养基);10%胎牛血清(美国 Hyclone公司);0.25%胰酶(上海碧云天公司);青霉素-链霉素抗体(上海碧云天公司);Ki-67抗体(美国 BioWorld 公司);DMSO(美国 Sigma公司)。
1.2 方法
荷瘤小鼠模型建立及分组:取HeLa细胞株,接种于小鼠右后肢根部皮下,观察记录裸鼠一般状态、体质量、成瘤情况及瘤体积变化。待肿瘤体积达到 100~150 mm3时,荷瘤鼠随机分为 3组,每组12只。对照组予生理盐水0.1 mL/d灌胃第1天至第7天;单纯放疗组(放疗组)连续观察 7 d,第 7天开始放疗(Dt=8 Gy/F×1次×1 d);阿帕替尼联合放疗组(联合组)将配制好的阿帕替尼溶液(质量浓度为40 g/L),每只裸鼠按200 mg /(kg·d)剂量给予灌胃,连续灌胃 7 d,第 7 天灌胃完成后 2 h 行放疗(Dt= 8Gy/F×1次 ×1 d)。于实验完成后第2天各组处死6只,采集肿瘤标本,用于Ki-67检测,余6只用于观察肿瘤体积变化。
阿帕替尼溶液配制:取阿帕替尼片(规格为每片250 mg),按40 mg阿帕替尼 ∶1 mL 0.9%氯化钠注射液比例配制成质量浓度为40 g/L的阿帕替尼灌胃液,于开始灌胃前30 min配制备用。
Ki-67表达检测:采用免疫组化SP法检测,细胞胞核染色呈棕黄色或褐色判为阳性。随机选取各组肿瘤组织切片中高倍镜下5个视野,并计数Ki-67阳性细胞个数,计算5个视野下阳性细胞数占总细胞数的比例即为Ki-67阳性表达率。
肿瘤体积和肿瘤生长抑制率计算:各组于实验结束后第1天开始,每隔2 d测量各组移植瘤最大直径(A,mm)与最小直径(B,mm),直至第 25天。计算各组肿瘤体积(TV)平均值,作为各组最终用于评价TV,根据最终TV 计算肿瘤生长抑制率(TGIR),TV= A×B/2;TGIR=(TV对照组-单纯放疗组 /TV联合组)/TV对照组×100%。
1.3 统计学处理
采用SPSS 17.0统计软件分析。计量数据以均数±标准差(±s)表示,行独立样本 t检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 Ki-67 阳性表达率
联合组Ki-67阳性表达率低于15%,放疗组高于60%,分别比对照组降低 84.49%和 28.06%;联合组Ki-67阳性表达率比放疗组降低78.44%,差异有统计学意义(P <0.05)。详见表 1和图 1。
表1 各组 Ki-67表达情况比较(±s,n=6)
表1 各组 Ki-67表达情况比较(±s,n=6)
注: 为与对照组比较, 为与放疗组比较。下表同。
P1值 /t1值P2值 /t2值组别对照组放疗组联合组阳性表达率(±s,%)92.83 ± 4.04 66.78 ± 5.01 14.40 ± 2.72 0.00 /7.01 0.00 /16.810.00 /15.91
图1 肿瘤Ki-67表达情况(×400)
2.2 肿瘤体积和TGIR
联合组肿瘤体积最小,对照组最大,差异有统计学意义(P<0.05)。联合组和放疗组肿瘤体积分别比对照组缩小52.55%和32.64%,联合组比放疗组缩小29.56%。联合组TGIR最高,比放疗组高22.17%。详见表2。
3 讨论
Ki-67是反映肿瘤细胞增殖活性的指标,在脑膜瘤、结直肠癌、乳腺癌、膀胱癌、宫颈癌等多种肿瘤中均有不同程度表达[8-12]。世界卫生组织(WHO)Ⅱ级脑膜瘤中,Ki-67的平均表达值为 13% (1% ~47% )[8]。结直肠癌中,Ki-67表达阳性表达率≥20%[9]。组织学检测宫颈上皮内瘤变1,2,3级Ki-67阳性表达率分别为2.13% ,19.93% 和 23.22% ,宫颈癌中 Ki- 67 阳性表达率为 69.72% ~ 75.0%[12-13]。提示宫颈癌是具有高度增殖活性的肿瘤。本研究中,宫颈癌HeLa细胞Ki-67阳性表达率为(92.83 ±4.04)% ,高于文献[12 -13]报道,预示宫颈癌HeLa细胞是具有高增殖活性。
肿瘤组织中Ki-67阳性表达率高低与预后有相关性。WHOⅡ级脑膜瘤术后放疗与Ki-67表达研究显示,局部复发患者Ki-67平均表达值为15%,无复发患者 Ki-67平均表达值为12%,Ki-67>13%显著影响局部控制率[8]。三阴乳腺癌新辅助化疗,病理完全缓解和无效的Ki-67表达显著截止值为20%[14]。结直肠癌中Ki-67表达与TNM分期密切相关,TNM分期越高,Ki-67表达越高,Ki-67高表达的5年无复发生存率为 53%,Ki-67低表达为 89%[9]。宫颈癌 Ki-67阳性表达中位总生存期55个月,阴性表达60个月,局部控制率分别为 80.7%和 89.2%[15]。因此,宫颈癌 Ki-67阳性表达对生存期和局部控制率均有影响。
降低肿瘤组织中Ki-67表达水平,有可能改善患者预后。宫颈癌研究中,卡铂+紫杉醇联合化疗,可使Ki-67阳性表达率由化疗前的76.00%降至化疗后的20.00%[16]。本研究结果提示,宫颈癌单纯放疗对Ki-67阳性表达率抑制非常有限,在放疗基础上联合阿帕替尼可明显抑制Ki-67阳性表达率,预示阿帕替尼联合放疗能明显抑制宫颈癌HeLa细胞增殖活性。
肿瘤体积越大,负荷越大,肿瘤生长越快,肿瘤生长抑制率越低,无论是化疗、手术治疗,还是放疗,首要结果是降低肿瘤负荷,提高肿瘤生长抑制率。因此,肿瘤生长抑制情况与抗肿瘤治疗相关[17],紫杉醇、他莫昔芬等与肿瘤生长抑制研究较多相关[18-19]。本研究结果提示,阿帕替尼联合放疗能使宫颈癌HeLa细胞肿瘤体积明显缩小,效应远大于单纯放疗,肿瘤生长抑制率提高。宫颈癌阿帕替尼联合放疗可能存在明显协同作用。
综上所述,宫颈癌阿帕替尼联合放疗可明显抑制Ki-67阳性表达率,抑制宫颈癌HeLa细胞增殖活性,导致肿瘤体积缩小,提高肿瘤生长抑制,可能存在明显协同抗肿瘤作用,Ki-67阳性表达率降低是可能机制。建议Ki-67阳性表达率较高的宫颈癌患者临床使用。