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肿瘤微环境对肿瘤干细胞放射抵抗影响研究进展
几十年来,尽管手术、放化疗及靶向药物的临床应用降低了肿瘤复发率,但肿瘤患者发生转移后的生存情况并未明显改善,恶性肿瘤总体治疗效果也并未获得突破性进展,这一现象引起众多肿瘤研究者的反思[1]。随着细胞表面标记技术和异体移植技术的应用,肿瘤生物学家在肿瘤细胞中分离出一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞亚群,称为肿瘤干细胞(cancer stem cells,CSC)。
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三维培养体系下肿瘤细胞放射抵抗与增敏的研究进展
三维细胞培养是一种新型的体外培养方式,该体系能够模拟体内细胞生长的微环境,使细胞表现出更接近于体内的状态与功能.目前,三维培养体系已广泛应用于组织工程和肿瘤细胞生物学等研究领域.放疗是肿瘤治疗的重要手段,肿瘤细胞的放射抵抗是导致治疗失败和复发转移的主要原因.肿瘤细胞在三维培养体系下能够表现出体内肿瘤组织内部细胞的抵抗特性,因此利用三维培养体系对肿瘤细胞放射抵抗作用与机制进行研究,鉴定调控肿瘤放射抵抗的关键因子,是增加放射敏感性和提高放疗效果的关键.这篇文章将对近年来在三维培养体系下,肿瘤细胞放射抵抗和增敏的研究进展做一综述,为相关研究提供参考.
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RNA干扰P13 Kp85α表达对乳腺癌MCF-7细胞放射增敏作用体外研究
磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositol 3 kinase,PI3K)参与多种信号通路,调节细胞功能,其异常表达与肿瘤细胞放射抵抗有关 [1].笔者通过RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术敲低人乳腺癌细胞系MCF-7中PI3Kp85的表达,探讨肿瘤细胞放射敏感性变化.
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肿瘤微环境与肿瘤放射抵抗的研究进展
肿瘤细胞、基质细胞、免疫炎性细胞、细胞外基质及可溶性细胞因子等共同构成了肿瘤局部微生态环境.以往的研究主要集中于肿瘤细胞生物学行为、肿瘤细胞基因改变以及相关表型变化,而肿瘤的发生、发展以及对治疗的抵抗与肿瘤微环境密切相关.近年来的研究证实了肿瘤微环境是肿瘤组织的重要组成成员,其在肿瘤细胞的增殖、侵袭及扩散中发挥了不可替代的作用.文章对肿瘤微环境特点与其中的肿瘤相关巨噬细胞及肿瘤相关成纤维细胞等放射抵抗相关的研究进行介绍.
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PDLIM4基因对胶质瘤预后及胶质瘤细胞放射敏感性的影响
目的 分析PDLIM4(PDZ and LIM domain 4)基因与胶质瘤预后及放射敏感性的影响.方法 应用生物信息学技术对GSE53733芯片进行分析得出差异性表达基因,并使用免疫印迹法(Western blot)检测PDLIM4蛋白表达,实时荧光定量PCR、siRNA、MTT、流式细胞法检测、X射线照射等方法研究PDLIM4基因对胶质瘤预后及胶质瘤细胞照射敏感的相关性.结果 生物信息学分析结果提示PDLIM4在芯片中表达差异明显(logFC=1.055897,P<0.05).通过40例胶质瘤的qPCR结果证实PDLIM4在高级别与低级别胶质瘤中差异表达(t=4.44,P<0.05),并与患者生存时间具有相关性(χ2=5.52,P<0.05),且PDLIM4基因与胶质瘤细胞的放射敏感性相关(t=35.99,P<0.05).结论 PDLIM4基因表达水平与胶质瘤恶性程度及预后相关,并参与了细胞的X射线抵抗.
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CD44+/CD24+宫颈癌细胞和耐辐射宫颈癌细胞特性研究
目的 探讨放疗抵抗的宫颈癌细胞特性,揭示宫颈癌复发和转移的机制.方法 用多次分割照射获得耐辐射的宫颈鳞状细胞癌Siha细胞,利用流式细胞仪从宫颈鳞癌的亲代细胞中分选获得CD44 +/CD24+宫颈鳞癌细胞.将耐辐射的宫颈鳞癌细胞和CD44 +/CD24+宫颈鳞癌细胞设为实验组,亲代宫颈鳞癌细胞设为对照组,分别进行克隆形成实验和肿瘤移植瘤实验,评估实验组细胞是否具备肿瘤干细胞特性.通过Transwell侵袭实验研究实验组及对照组细胞侵袭和转移能力的差异.利用RT-PCR和Western blot检测实验组及对照组细胞OCT-4、Survivin、ABCG2和bcl-2 mRNA的表达,以及与肿瘤转移相关的E-cadherin和vimentin蛋白表达.结果 辐射抵抗的宫颈鳞癌细胞和CD44 +/CD24+宫颈鳞癌细胞较亲代宫颈癌细胞高表达抗凋亡蛋白Bcl-2(t=205.26、198.17,P＜0.05)和凋亡抑制蛋白survivin(t=896.62、765.34,P＜0.05),并表达肿瘤干细胞相关标志物OCT-4和ABCG2(t =92.13、81.26、220.45、216.32,P＜O.05).两组细胞均具有较强的致瘤能力以及侵袭和转移能力,且表现出E-cadherin下调和vimentin蛋白上调的EMT相关的分子表型变化.结论 放射抵抗的宫颈鳞癌细胞与CD44 +/CD24+宫颈鳞癌细胞表现出相同的肿瘤干细胞特性,经历了上皮间质转化过程,放射可以富集宫颈癌干细胞.
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结直肠癌化学性放射增敏剂的研究进展
结直肠癌对放射治疗的反应普遍欠佳,放射抵抗是结直肠癌治疗的主要障碍,限制了放疗在其治疗中的应用.因而进一步明确结直肠癌放射抵抗产生的潜在机制,寻找放射增敏剂来增强辐射对肿瘤组织的损伤,对治疗具有重大意义.文章基于放疗所导致DNA损伤和修复的不同机制,就近年化学性放射增敏剂在结直肠癌中的研究进展进行综述.
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IL-6通过活化STAT3/Notch信号促进癌相关成纤维细胞衰老及宫颈癌上皮细胞侵袭与放疗抵抗的机理研究
背景与目的：肿瘤微环境中衰老的癌相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts，CAFs)介导上皮肿瘤的转移和放化疗抵抗，而CAFs分泌的炎性细胞因子IL-6可能促进宫颈癌的侵袭和放疗抵抗，但其作用机制并不清楚。该研究旨在探讨IL-6对CAFs衰老及宫颈癌上皮细胞侵袭与放疗抵抗的作用。方法：以宫颈癌CAFs、宫颈组织正常成纤维细胞(normal ifbroblasts，NFs)、宫颈癌细胞系HeLa、Siha和ME180为材料，采用IL-6、STAT3和Notch抑制剂处理不同细胞，用细胞染色、免疫荧光、蛋白[质]印迹法(Western blot)和流式细胞术等方法测定细胞衰老、STAT3、Notch信号、细胞侵袭能力和对放射线诱导的细胞凋亡变化。结果：CAFs条件培养基(conditioned medium，CM)或IL-6可以激活STAT3和Notch信号诱导细胞衰老或促进宫颈癌细胞的侵袭能力；CAFs与宫颈癌细胞混合培养能促进宫颈癌细胞的侵袭，但IL-6抗体、STAT3抑制剂S31-201或Notch抑制剂DAPT处理细胞则会抑制宫颈癌细胞的侵袭。IL-6/STAT3作为Notch信号的上游分子，可能主要通过自分泌或旁分泌的方式上调成纤维细胞或癌细胞中Notch信号关键配体Jagged-1而活化Notch信号，后赋予宫颈癌细胞对放射线的抵抗作用。结论：CAFs在肿瘤微环境中可能通过IL-6/STAT3活化Notch信号诱导宫颈癌上皮细胞的侵袭和放疗抵抗，靶向STAT3/Notch信号相关分子有可能提高宫颈癌的放疗效果。
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经典Wnt通路的异常活化与食管癌放射抵抗的关系
目的 研究经典Wnt通路的异常活化与食管癌细胞放射抵抗性的关系,探讨食管癌放射抵抗相关基因及其作用机制.方法 应用Illumine-6_V3人类全基因组RNA芯片筛选人类食管癌细胞株TE13、KYSE170(亲代株)及其对应的抵抗株TE13R、KYSE170R在6MV的X射线照射前及照射后24h的基因表达差异.利用Illuminated Beadstudio Application软件对芯片数据进行通路分析,查找可能与放射抵抗相关的信号通路.应用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)对相关通路基因进行验证.结果 食管癌细胞株在照射前及照射后24 h,分别发现有共性表达差异基因460个和397个.经过通路分析发现其中4个差异特别显著的基因分布在Wnt信号通路上,即CTNNB1、LEF1、FRAT1、TCF3基因.RT-PCR结果证实在照射后24h(以目标基因值/内参值表示表达量),CTNNB1(1.33±0.14)及LEF1(1.16±0.12)在放射抵抗细胞株TE-13R中的表达明显高于亲代株TE-13中CTNNB1(0.86±0.10)及LEF1 (0.84±0.34)的表达(P均＜0.05).结论 在食管癌放射抵抗形成过程中,经典Wnt通路异常活化可能发挥重要作用.
关键词： 食管癌 放射抵抗 人类全基因组RNA芯片 逆转录-聚合酶链反应 Wnt通路 -
脑胶质瘤耐放射细胞亚株的建立方法
目的：探索诱导并建立脑胶质瘤耐放射细胞亚株的体外实验方法，为进一步研究胶质瘤放疗抵抗发生的分子生物学机制提供基础。方法以脑胶质瘤U251细胞株为实验对象，通过体外细胞培养，应用60 Co射线对脑胶质瘤U251细胞株进行小剂量重复的诱导照射，得到U251耐放射细胞亚株RR-U251。观察RR-U251细胞形态的变化；MTT检测其细胞活力，流式细胞仪（ FCM）检测其细胞凋亡；集落形成实验检测细胞克隆团形成。结果放射治疗后，RR-U251与U251细胞的相比：细胞增殖活力增强11．5％，迁移能力增强50％，侵袭能力增强87．5％，凋亡率下降69．6％，细胞集落形成率升高88．5％；RR-U251放射敏感性明显下降。结论小剂量重复照射诱导法能较好地建立胶质瘤耐放射细胞亚株 RR-U251。
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SHP-1/p21/CDK6/Cyclin D1在不同放射敏感度鼻咽癌细胞中的表达
目的 建立鼻咽癌放射抗拒亚系CNE-2S,研究SHP-1/p21/CDK6/Cyclin D1通路在鼻咽癌细胞系CNE-2和CNE-2S中表达的差异,探讨鼻咽癌放射敏感度变化的分子机制.方法 通过X线大剂量低分割照射技术建立鼻咽癌放射抗拒亚系(子代,CNE-2S1),观察亲代(CNE-2)和子代细胞的形态学和生长动力学差异,检测亲代及子代细胞系放射敏感度相关参数,分析亲代及子代细胞系各自细胞周期分布,同时检测亲代与子代细胞系SHP-1/p21/CDK6/Cyclin D1通路中各因子的蛋白质表达水平.结果 通过X线大剂量低分割照射技术成功建立鼻咽癌放射抗拒亚系CNE-2S1,且CNE 2及CNE-2S1放射敏感度相关参数具有延续性.同时CNE-2S1细胞S期比例较CNE-2细胞明显增高,G1期细胞明显减少,G2-M期细胞比例变化不明显.此外SHP-1、CDK6以及CylinD1在CNE-2S1细胞中的蛋白表达水平明显上调,p21表达水平则明显下调,其与CNE-2细胞之间的差异具有统计学意义.结论 SHP-1/p21/CDK6/Cyclin D1通路可能在调控鼻咽癌放射敏感度和细胞周期分布方面发挥一定作用.
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X射线对人鼻咽癌CNE2及CNE2/DDP细胞自噬相关基因的影响
目的:研究放疗抵抗与自噬的关系,为使用药物调节自噬水平来提高鼻咽癌放疗敏感性提供理论基础.方法:采用流式细胞术分析CNE2及CNE2/DDP细胞照射前后的细胞周期分布;实时荧光定量PCR和免疫荧光染色检测CNE2及CNE2/DDP细胞中自噬特异性基因Beclin 1及微管相关蛋白轻链3β(MAPLC3β)的表达水平.结果:射线照射后CNE2及CNE2/DDP细胞的G2-M期增多,与放射剂量呈正相关(P＜0.05),CNE2/DDP细胞的G2-M期阻滞比CNE2明显(P＜0.05).射线照射后CNE2及CNE2/DDP细胞的Beclin1及MA-PLC3β的表达水平增高,与放射剂量呈正相关(P＜0.05).CNE2/DDP细胞的Beclin1及MAPLC3β表达水平均低于CNE2细胞,差异有统计学意义(P＜0.05).结论:自噬性死亡可能是放射治疗后人鼻咽癌CNE2及CNE2/DDP细胞的死亡方式之一,而CNE2/DDP细胞的放射抵抗可能与低水平的自噬有关.
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塞来昔布对鼻咽癌放射抗拒细胞株 CNE￣2R 放射敏感性的影响?
目的：探讨环氧化酶￣2(COX￣2)抑制药塞来昔布对鼻咽癌放射抗拒细胞株 CNE￣2R 放射敏感性的影响及其机制。方法人鼻咽癌 CNE￣2细胞株经2,4,6,8 Gy 梯度剂量照射,每个剂量照射3次,构建鼻咽癌放射抗拒亚株 CNE￣2R,克隆形成实验验证其放射敏感性,分别给予25,50,75μmol.L－1塞来昔布作用于 CNE￣2及 CNE￣2R 细胞后,Western blotting实验检测 COX￣2蛋白表达变化,克隆形成实验检测单纯放疗或放疗联合30μmol.L－1塞来昔布作用于 CNE￣2和 CNE￣2R细胞后的存活分数差异,流式细胞术检测单纯放疗或放疗联合塞来昔布对细胞凋亡的影响,免疫荧光实验检测放疗后鼻咽癌细胞核内γ￣H2AX 荧光焦点数量。结果放射抗拒 CNE￣2R 细胞放射生物学参数 SF2、D0、Dq 及 N 值分别为(0.81±0.05),(2.15±0.07) Gy,(2.94±0.08) Gy,(3.91±0.07),均显著高于 CNE￣2细胞株(0.61±0.08),(1.47±0.06) Gy,(1.68±0.10) Gy,(3.13±0.05)；塞来昔布预处理后 COX￣2蛋白表达随药物浓度增高而显著下调；克隆形成实验显示塞来昔布作用后, CNE￣2及 CNE￣2R 细胞经射线照射后存活分数均降低；射线照射联合塞来昔布作用于 CNE￣2细胞后其凋亡率[(13.10±0.63)％]较对照组[(4.90±0.71)％]增加,作用于 CNE￣2R 细胞后凋亡率[(5.30±0.75)％]较对照组[(1.82±0.82)％]增加；塞来昔布处理后诱导鼻咽癌细胞株的放射敏感性增高,射线照射24 h 后细胞核内γ￣H2AX 荧光焦点数增加,两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论塞来昔布能够增强鼻咽癌放射抗拒细胞株 CNE￣2R 的放射敏感性。
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survivin与肿瘤放射抵抗的研究进展
放射治疗作为肿瘤治疗的重要手段之一,其目的主要是稳定和(或)治愈肿瘤,但在治疗剂量范围内仍然有肿瘤的放射抵抗和正常组织的放射损伤,因此大量的辅助方法应用于放疗以提高肿瘤的放射敏感性.随着分子生物学的发展,一些与肿瘤放疗抵抗相关的基因被鉴定出来,使人们能够通过各种手段作用于这些新的靶点以提高肿瘤的放射敏感性.
关键词： survivin 凋亡抑制蛋白/IAPs 肿瘤 放射抵抗 综述文献 -
基于高剂量 X 射线照射诱导的 U251胶质瘤细胞系放射抵抗亚系的建立
目的：探讨高剂量X射线照射诱导建立U251胶质瘤细胞系放射抵抗亚系的可能性，为胶质瘤放射治疗研究提供新的思路。方法处于对数生长期的 U251细胞接受10 Gy 的 X 射线照射1次，连续传代培养至形态恢复正常，绘制照射前后细胞生长曲线，采用平板克隆形成实验检测照射前后细胞的放射抵抗性，流式细胞术检测二者细胞周期差异，直线相关分析分析其相关性。结果通过单次高剂量 X 射线照射成功诱导建立 U251胶质瘤细胞系放射抵抗亚系 U251R，与 U251细胞相比，U251R 细胞生长速度慢[U251倍增时间为（26．78±0．95） h，U251R 倍增时间为（32．95±1．81）h]，拥有更强的放射抵抗性[单击多靶模型 S ＝1－（1－e－D／D0） N 进行生存曲线拟合后 SF2U251＝0．59，SF2U251R ＝0．65]，与 U251相比，U251R 有更多的细胞分布于 G1期[（51．72±2．45）％ vs （64．23±7．06）％]；而处于 S 期的 U251R 细胞较少[（25．56±2．96）％ vs （16．23±4．65）％]；细胞 G1期分布比例与反映细胞放射抵抗性的参数 SF2存在相关关系（r ＝0．896，P ＜0．05）。结论单次高剂量 X 射线照射能够成功将 U251细胞诱导为具有稳定放射抵抗性的细胞 U251R， U251R 细胞倍增时间延长，同时存在 G1期阻滞，可能与其放射抵抗性相关。
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放疗对宫颈癌局部免疫潜能细胞亚群的影响
目的 分析宫颈癌患者放射治疗过程中病灶局部肿瘤浸润淋巴细胞亚群的变化.方法 收集8例接受局部放射治疗的宫颈癌患者放疗前、放疗第1周、第2周、第3周的肿瘤组织标本,采用免疫组织化学方法原位分析CD8+、Granzyme B+、OX40+、FOXP3+、CD4+浸润T淋巴细胞状态的动态变化.结果 放射治疗后,CD8+、Granzyme B+、CD4+T淋巴细胞在肿瘤实质的分布均有下降,且差异均有统计学意义(PCD8+=0.023<0.05、PGra+=0.015<0.05、PCD4+=0.022<0.05);OX40+、FOXP3+T淋巴细胞在肿瘤实质的分布虽略呈下降之势,但差异均无统计学意义(P>0.05).肿瘤间质的CD8+、Granzyme B+、FOXP3+、CD4+T淋巴细胞在接受放射治疗后分布虽有变化,但差异均无统计学意义(P>0.05).OX40+T淋巴细胞接受放射治疗后在肿瘤间质的分布略有升高,且差异有统计学意义(POX40+=0.039<0.05).结论 局部放疗对宫颈癌局部细胞毒性淋巴细胞有明显抑制作用,而调节性T细胞表现出较强的放射抵抗性.
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放射抵抗与化疗耐药相互关系的研究进展
目前,放化疗综合治疗在临床上应用越来越多.对肿瘤采用合理的、有计划的放化疗综合治疗,提高肿瘤局部控制率及预防和消除转移,从而提高病人的长期生存率是肿瘤治疗亟待解决的难题.放化疗综合治疗可采取序贯放化疗、交替放化疗和同步放化疗等多种形式,其中序贯法比较常用.
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恶性肿瘤糖代谢与放射治疗关系的研究进展
恶性肿瘤代谢方面研究表明,恶性肿瘤细胞具有重新编程能量代谢的能力,包括有氧糖酵解、谷氨酰胺代谢紊乱,脂质合成和氧化发生改变等,恶性肿瘤细胞的异常能量代谢能够导致恶性肿瘤细胞如迅速增殖、抗凋亡、干细胞样特征、上皮-间充质转化、转移、血管新生、免疫逃逸、耐放化疗等.Warburg效应是恶性肿瘤重新编程能量代谢的重要表现,并在肿瘤的生长、转移、复发中占有重要地位.放射治疗是肿瘤综合治疗的重要组成部分,60%~70%的恶性肿瘤患者在整个治疗过程中需要接受放射治疗,并且放射治疗对肿瘤治愈贡献比达到40%以上,其机制主要为通过自由基诱导的DNA损伤来杀死肿瘤细胞.恶性肿瘤细胞的有氧糖酵解与肿瘤放疗抵抗密切相关,研究发现这些有氧糖酵解途径的产物,构成了恶性肿瘤细胞内的氧化还原缓冲液网络,有效地清除了自由基和活性氧,从而削弱了放射治疗的疗效.因而抑制恶性肿瘤细胞的糖代谢可能会促进其放疗敏感性,改善患者放射治疗疗效,改善生存期,降低死亡率.
