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目的:由于环境污染,吸烟等诸多原因的影响,肺癌的发病率呈逐年升高趋势,尽管其治疗技术不断提高,但肺癌患者5年生存率仍未见明显提高,其主要原因为诊断肺癌时1/3以上患者发生了远处转移,侵袭和转移是导致肺癌病人复发和死亡的重要原因之一。近年来人们对肺癌的浸润和转移机制及其特异因子表达的研究在不断深入,有研究发现肺癌中环氧化酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)呈过度表达,尤其在腺癌中的表达明显上调。COX-2过量表达在肿瘤形成过程中有重要作用,其不仅促进肿瘤细胞增生,抑制肿瘤细胞凋亡,也促进肿瘤的侵袭和转移。血管内皮生长因子C(vascular endothelial growth factor-C,VEGF-C)及其受体3(vascularendothelial growth factor receptor-3,VEGFR-3)是调控淋巴管生成最重要的信号通路,肿瘤组织中VEGF-C和VEGFR-3表达上调,可促使其中的淋巴管密度增加,并促进淋巴管浸润和局部淋巴结转移;β-连环素(β-catenin)作为胞浆内的一种重要多功能蛋白,具有介导细胞粘附和在Wnt信号传导途径中起重要作用的双重功能,研究发现β-catenin异常表达与非小细胞肺癌(non-small lung cancer, NSCLC)的分化程度和淋巴结转移显著相关。反应细胞凋亡的生存素(Survivin)是迄今为止发现的最强的凋亡抑制因子,组织中Survivin的过表达可导致促凋亡蛋白和抗凋亡蛋白失衡,细胞凋亡减少,增殖增加,导致肿瘤的发生、发展。对肺癌的研究表明COX-2与VEGF-C、VEGFR-3、β-catenin、Survivin的表达有协同上升趋势,它们可能在基因水平上相互调控,与肿瘤的发展、淋巴结转移有着密切的联系。动物实验己证明COX-2抑制剂可抑制肿瘤生长,显著降低淋巴管生成,减低转移淋巴结重量,抑制肿瘤淋巴管生成,预防淋巴结转移,但其作用机制和合适的临床用量仍未明确,限制了其临床应用。尼美舒利(nimesulide,Nim)是第一个选择性COX-2抑制剂,其对肺癌移植瘤的抑制作用及其机制国内外文献报道尚少,本研究旨在探讨尼美舒利对人肺癌裸鼠移植瘤的生长及COX-2、VEGF-C、VEGFR-3、β-catenin、survivin表达的影响,以探讨肺癌浸润转移机制,为临床预防、治疗肺癌寻求新的方法。
方法:选4~5周龄BALB/c雄性裸小鼠24只,体重20~24克,无菌饲料及灭菌纯净水饲养,饲养环境无特定病原体,环境温度、湿度适宜。使用含10%新生牛血清、100U/ml青霉素和100U/ml链霉素的DMEM培养基,在37℃含5%C02培养箱中培养人肺癌A549细胞,细胞贴壁生长,至70%~80%融合时用0.25%胰蛋白酶消化传代。取处于对数生长期的A549细胞,以0.25%的胰酶液进行消化,以血细胞计数板进行计数后用不含血清的DMEM培养基稀释,细胞密度为1×107/ml。将人肺癌A549细胞悬液注射于裸鼠腋部皮下建立移植瘤模型,然后随机分为四组:对照组,尼美舒利一组(10mg/kg/d),尼美舒利二组(20mg/kg/d),尼美舒利三组(30mg/kg/d),并给予相应剂量的尼美舒利灌胃。每5天测量一次肿瘤体积,给药30天后,处死裸鼠,切取移植瘤组织,免疫组织化学检测COX-2、VEGF-C、VEGFR-3、β-catenin、survivin蛋白表达,RT-PCR法检测肿瘤组织COX-2、VEGF-C、VEGFR-3、β-catenin、survivin mRNA的表达。
结果:24只裸鼠成瘤,成瘤率100%,肿瘤细胞种植后第12天,肿瘤直径平均达4mm。
治疗结束后,各组移植瘤体积分别为:对照组1498士429mm3;尼美舒利一组1177±551mm3;尼美舒利二组853土114mm3;尼美舒利三组676土196mm3。尼美舒利能明显抑制人肺癌裸鼠移植瘤的生长。尼美舒利一组,二组,三组的抑瘤率分别为23.93%、44.34%和56.34%,方差分析组间比较显示,与对照组比较,尼美舒利各用药组肿瘤生长缓慢,差异有统计学意义(分别P<0.05)。尼美舒利三组抑瘤率较尼美舒利一组抑瘤率明显提高(P<0.05)。尼美舒利二组抑瘤率高于一组,低于三组,但差别无统计学意义(分别P>0.05)。
以图像分析系统对COX-2、VEGF-C、VEGFR-3、β-catenin、survivin蛋白免疫组织化学染色切片进行积分光密度测定,统计学方差分析结果显示,与对照组比较,尼美舒利各组COX-2、VEGF-C、VEGFR-3、β-catenin、survivin表达水平均明显降低,(分别P<0.05);与尼美舒利一组比较,尼美舒利二组和三组COX-2、VEGF-C、VEGFR-3、β-catenin、survivin表达水平明显降低(P<0.05);与尼美舒利二组比较,尼美舒利三组COX-2、VEGF-C、VEGFR-3、β-catenin、survivin表达水平明显降低(P<0.05)。各因子之间的相关性用Pearson correlation分析显示,COX-2、VEGF-C、VEGFR-3、β-catenin、survivin蛋白表达显著相关(P<0.05)。
将RT-PCR产物经实时荧光定量分析测定COX-2、VEGF-C、VEGFR-3、β-catenin、survivinmRNA,统计学方差分析结果显示,COX-2、VEGFR-3mRNA结果显示,与对照组比较,尼美舒利各组表达水平均明显降低,(分别P<0.05);与尼美舒利一组比较,尼美舒利二组和三组表达水平明显降低(P<0.05),尼美舒利二、三组之间差异无统计学意义(P>0.05)。VEGF-CmRNA结果显示,与对照组比较,尼美舒利各组表达水平均明显降低,(分别P<0.05);与尼美舒利一组比较,尼美舒利二组和三组表达水平明显降低(P<0.05);与尼美舒利二组比较,尼美舒利三组表达水平明显降低(P<0.05)。β-catenin、survivinmRNA结果显示,与对照组比较,尼美舒利各组表达水平均明显降低(分别P<0.05);与尼美舒利一组比较,尼美舒利二组表达水平降低,差异无统计学意义(P>0.05)),尼美舒利三组表达水平明显降低(P<0.05);与尼美舒利二组比较,尼美舒利三组表达水平降低,差异无统计学意义(P>0.05)。各因子之间的相关性用Pearson correlation分析显示,COX-2、VEGF-C、VEGFR-3、β-catenin、survivinmRNA表达显著相关(P<0.05)。
结论:不同剂量的尼美舒利均能明显抑制人肺癌裸鼠移植瘤的生长和COX-2、VEGF-C、VEGFR-3、β-catenin、survivin的表达,其抑制作用呈明显的用药剂量依赖性,COX-2、VEGF-C、VEGFR-3、β-catenin、survivin参与了尼美舒利抑制肺癌生成的过程。