电离辐射对人鼻咽癌细胞株CNE2Z体外表达血管内皮生长因子的影响

JZ041567 · 发表于 2014-4-11 15:12:15

【摘要】  目的探讨电离辐射对人鼻咽癌细胞体外表达血管内皮生长因子（VEGF）的影响。方法人鼻咽癌细胞株CNE2Z置RPMI 1640培养液培养，实验分为两组，剂量梯度组分别给予2、4、6、8、12、16 Gy电离辐射；时间梯度组给予6 Gy照射；收集细胞上清液，双抗体夹心ELISA法测定VEGF表达水平。结果与阴性处理细胞比较，人鼻咽癌细胞株CNE2Z体外接受不同剂量辐照后，VEGF表达明显增高，且具有剂量依赖性和时程依赖性。结论电离辐射能诱导人鼻咽癌细胞VEGF高表达，这可能是临床肿瘤抗辐射的机制之一。
【关键词】  电离辐射；鼻咽癌细胞；血管内皮生长因子
　　【Abstract】  Objective To investigate the effects of ionizing radiation (IR) on vascular endothelial growth factor (VEGF) expression in nasopharygeal carcinoma cells.Methods  CNE2Z nasopharygeal carcinoma cells were maintained in RPMI 1640 medium and exposed to IR in incremental doses of 2,4,6,8,12,16 Gy. These cells were cultured different time after exposure, and the media were harvested for measurement of VEGF protein levels by ELISA. Results  Exposure of CNE2Z cells to IR induced significant upregulation of VEGF expression. VEGF levels exhibited an IR  and timedependent increase in comparison with the control unirradiation cells. Conclusion  IRmediated induction of VEGF in nasopharyngeal carcinoma cells may contribute to clinically tumour radioresistance.
　　【Key words】  ionizing radiation, nasopharyngeal carcinoma, VEGF

　　鼻咽癌是我国常见的恶性肿瘤之一，放射治疗是其首选的治疗手段，局部复发和远处转移仍是治疗失败的主要原因。恶性肿瘤的生长和转移依赖于血管生成，血管内皮细胞生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）是最重要的与血管生成有关的因子［１］。在放射治疗过程中，有关VEGF表达变化的研究国内少有报道，对此，我们初步探讨如下。
　　1  材料与方法
　　1.1  细胞培养及照射  取对数生长期细胞制成1×105/ml单细胞悬液，2 ml/孔接种于六孔板中，待细胞贴壁后（约12 h），采用Siemens直线加速器6 MeV X射线，吸收剂量率2 Gy/min，源皮距100 cm，射野大小10 cm×20 cm，从下向上照射。实验分为两组：剂量梯度组分别给予0、2、4、6、8、12、16 Gy照射；时间梯度组给予6Gy照射。
　　1.2  条件培养液的收集  剂量梯度组于照射后24 h，时间梯度组于照射后0、12、24、36、48 h时间点终止培养，收集细胞培养液，转移至1.5 ml Eppendorf管，4℃，2 000 r/min离心5 min，吸取上清液-20℃冷冻保存备用。
　　1.3  条件培养液VEGF浓度的测定  采用双抗体夹心ELISA法测定细胞上清液VEGF。人VEGF ELISA试剂盒购自中杉生物工程公司，具体操作按说明书进行。
　　1.4  数据分析与统计  实验数据资料统计采用统计学软件SPSS 10.0进行单因素方差分析。
　　2  结果
　　
　　不同剂量射线照射24 h后，CNE2Z细胞VEGF的表达均增高。4 Gy时最高，后随剂量的增加有所下降，与对照组0 Gy比较，差异均有显著性（P<005），见表1。
　　表1  不同剂量照射24 h后CNE2Z细胞培养液中VEGF浓度　略

　　6 Gy照射后，各时间点条件培养液中VEGF的含量逐渐升高，36 h时与0 h比较，差异有显著性（P<0.01），到48 h时达最高水平,与对照组0 h时比较，差异有极显著性（P<001），见表2。
　　表2  照射后不同时间CNE2Z细胞培养液中VEGF浓度6 Gy照射后时间（略）
　　3  讨论
　　
　　放射治疗失败的主要原因有肿瘤细胞的放射抵抗性、肿瘤细胞的远处转移等。低氧是导致肿瘤放射抵抗的一个重要原因［2］，低氧能诱导肿瘤细胞表达VEGF，放射也可以诱导VEGF的高表达［3，4］。肿瘤细胞产生的VEGF不仅以旁分泌方式刺激血管生成，而且以自分泌方式刺激肿瘤细胞自身的生长。VEGF可能在肿瘤细胞以及肿瘤血管内皮细胞经过放射损伤后的修复过程中发挥一定的作用［5］。放射治疗不仅对肿瘤细胞有直接或间接杀伤作用，还具有封闭肿瘤血管的作用，可使血管内皮细胞退化、变性。随着肿瘤缩小，肿瘤微血管更加迂曲、变形、管腔缩小，血流缓慢，血栓形成，使肿瘤微血管进入封闭状态［6］。然而，已有文献报道，放射治疗本身也可引起肿瘤血管生成活跃，VEGF分泌增加［7~9］。其机制可能是：①肿瘤细胞受照射的应激保护性反应。②电离辐射激活转录所需的PKC（蛋白激酶C）信号转导系统，促进VEGF 等多种细胞因子表达。③放射治疗还可以激活EGFR，通过MAPKS信号传导通路，调节TGFα、VEGF等生长因子表达增加。④放射治疗还直接激活MAPKS，应激相关蛋白激酶和ras相关激酶等改变细胞增殖状态，使肿瘤细胞得以生存。
放射治疗促进VEGF表达和血管生成，无效的血管生成使乏氧细胞增加，乏氧细胞增加又促进血管生成，如此恶性循环，最终导致肿瘤对放射治疗产生抗性。Gorski等［10］研究证实Lewis肺癌细胞体外接受电离辐射后，VEGF的表达明显增高，移植瘤辐射后瘤体组织VEGF增加。本文结果显示，与未受辐射细胞比较，人鼻咽癌细胞系CNE2Z体外接受不同剂量的辐射后，VEGF的表达也明显增高，且随辐射剂量的增加、辐射后时间的延长，效应越加显著。提示电离辐射诱导肿瘤细胞VEGF高表达，可能是肿瘤治疗过程中产生放射抵抗性的机制之一，推测放射治疗联合抗VEGF的抗血管生成治疗可能会取得理想的抗肿瘤效应。虽然从理论上讲抗血管生成治疗导致血管的退行性变，引起肿瘤内的缺氧状况，导致肿瘤细胞的放射抵抗性，但是大量的实验证据已经驳斥了这种观点［11］。放射治疗联合抗血管生成治疗可以有协同作用并非仅仅是相加作用。随着抗血管生成治疗与放射敏感性机制的研究深入，以及抗血管生成方法和药物不断发现，可以乐观地预计抗血管生成在肿瘤放射治疗中会日益受到重视，并成为肿瘤综合治疗的重要措施之一。
【参考文献】
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　　［11］Raben D, Helfrich B. Angiogenesis inhibitors: a rational strategy for radiosensitization in the treatment of nonsmallcell lung cancer［J］? Clin Lung Cancer, 2004, 6(1):4857.

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