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研究背景与目的:乳腺癌的复发和转移是乳腺癌患者死亡的重要原因,也是临床治疗的难题。肿瘤转移是一个严格有序的过程,趋化因子在肿瘤发生发展中扮演着重要角色,包括控制白细胞浸润至肿瘤、调节肿瘤相关血管生成、激活宿主对肿瘤的特异性免疫应答、以自分泌或旁分泌方式刺激肿瘤细胞增殖、控制肿瘤细胞运动等。CXCR4在人类乳腺癌细胞,恶性乳腺肿瘤及远处转移灶均高度表达,与SDF-1(CXCL12)相互作用严格调控肿瘤细胞的侵袭、运动及与血管内皮的黏附能力等。Ras基因在细胞生长、增殖的调控中起重要作用,参与信号传导通路、细胞周期检控、细胞增殖分化调节和凋亡的抑制。乳腺癌中,Ras家族H-ras、Rhoc GTPase基因水平与肿瘤的增殖、侵袭和转移有密切关系。阻断或下调CxCR4与ras信号传导通路均是有效的抗肿瘤治疗策略,也是抗肿瘤药物研发热点。
外科手术是治疗大多恶性肿瘤首选方法,但对于已转移,易复发或晚期癌症,药物治疗(化疗)通常是抵御和预防恶性肿瘤的有力武器。但化疗伴随的毒副作用对患者的生活质量产生不可忽视的影响,因而当前临床治疗的方向就是那些有选择性地抑制肿瘤细胞而对人体正常细胞没有毒性或低毒性,对机体免疫反应影响小的抗肿瘤药物。中医中药治疗肿瘤为我国的特色,具有独特的机制与效应,去甲斑蝥素(Norcantharidin,NCTD)具有传统中药斑蝥素显著的抗癌活性,可在细胞毒、诱导凋亡、抗粘附转移、抑制肿瘤血管生成等多个环节发挥抗癌作用。对肝癌等多种肿瘤细胞的生长有抑制作用,且心肾毒、副作用较低,并有刺激骨髓造血系统使白细胞升高,调节机体免疫功能,具有广阔的应用前景。去甲斑蝥素可抑制乳腺癌细胞增殖,但是否能抑制乳腺癌侵袭、转移的研究国内外尚未见报道,其抗癌机制是否与其它肿瘤一致;NCTD是否也能通过CXCR4和/或H-ras信号传导途径影响乳腺癌细胞生长增殖和侵袭转移作用,尚需进一步研究探讨。本课题主要探讨去甲斑蝥素对乳腺癌细胞增殖,细胞外基质的粘附和侵袭转移过程的影响,揭示去甲斑蝥素抑制乳腺癌细胞侵袭转移的机制,为该药在临床乳腺癌侵袭转移的防治提供药理方面理论。
方法:体外培养人乳腺癌SKBR3细胞株,采用MTT法检测NCTD对乳腺癌细胞SKBR3生长增殖的抑制能力;流式细胞术测NCTD对SKBR3细胞周期和凋亡的影响;应用肿瘤细胞体外粘附实验、迁移实验和Transwell体外侵袭转移模型检测NCTD对SKBR3细胞粘附、运动、侵袭转移的抑制作用。通过RT-PCR、流式细胞术、westem-blot等方法研究乳腺癌细胞CXCR4、H-ras增殖和表达,揭示NCTD对肿瘤细胞的体外生长和运动迁移能力影响的分子机制。
结果:NCTD可抑制人乳腺癌SJBR3细胞增殖生长,24h的IC<,50>为12.5μg/mL。呈明显的剂量和时间依赖性;NCTD 10μg/mL作用SKBR3细胞24h、48h后,特异地使SKBR3细胞发生G<,2>/M期阻滞,G<,2>/M期细胞百分比分别为35.82﹪、38.7﹪,G<,1>期和S期细胞较对照组明显减少,亚G<,1>和G<,0>峰DNA含量逐渐增加,24h、48h的凋亡率分别为3.44﹪和116.17﹪;SKBR3细胞的体外粘附、运动、侵袭转移能力随NCTD药物浓度提高而下降,表现在细胞形态改变,粘附抑制率增加,过河时间延长,过膜细胞数减少(P<0.05)。RT-PCR、流式细胞术,western-blot结果显示,10μg/mL NCTD作用SKBR3后,H-ras mRNA和ras P21蛋白水平表达明显下降,且48h组远低于24h和对照组(P<0.05);而药物组CXCR4 mRNA及蛋白水平则有表达上调趋势,24h升高,48h又趋下降,与对照组相比,差别无显著性意义(P>0.05)。
结论:
1.证实去甲斑蝥素有效抑制乳腺癌SKBR3细胞的增殖,阻滞细胞周期,诱导凋亡发生。
2.证实去甲斑蝥素有效抑制乳腺癌SKBR3细胞与细胞外基质成分粘附,侵袭和转移。
3.证实去甲斑蝥素可通过下调H-ras基因的表达而抑制乳腺癌细胞增殖、侵袭、转移。为拓展去甲斑蝥素成为临床抗乳腺癌药物提供理论依据。