人肝癌细胞株HepG2 和BEL 一7402 对放射敏感性的体外实验研究
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254· 塞坦照壁盎盔—2 蟹 量 1王鳖堑j盟.f pra ̄ltcal』 rn Canwr 人肝癌细胞株HepG2和BEL一7402对放射敏感性的 体外实验研究 石卫民 范义湘 陈龙华 【摘要】 目的采用体外实验方法探讨人肝癌细胞林HepG2和BEL一7402对放射的敏感性。方法 对人肝癌细胞株 H pC2和BEL一7402进行俸外培养,应用集落形成法和MTT法测定6MVx线不同剂量照射后细胞的存活率,计算2株细胞放 射敏感性参数( ) 结果HepG2的D0值为1 5,SF2为(0 45±0 05);BEL一7402的D0值为l 6,SF2为(0 63±0 05)。MTT 法与集落形成法相关性较好( =0 946,P<0 05)。结论HepG2具有较高的放射敏感性,BEL一7402的放射敏感性较低;MTT 法可替代集落形成法作细胞放射敏感性的快速测定。 【关键词】人肝癌细胞系;照射效应;放射敏感性 中图分类号:R735 7 文献标识码:A 文章编号:100l+5930f2002}03 0254—03 Radiosensitivity of Hepatocarcinoma Cell Lines HepG2 and BEL一7402 SHI Wei—rain,FAN Yi—riang,CHEN Koug-h㈨Department Radiation Oncalogy,Guangzhou General Hospital of Guangzhou Millitarg District,Guangzhou,510010 【Abstract】Objective To evaluate the radio ̄nsitivity of hepatocarcinoma cells HepG2 and BEL一7402 in vitro.Methods Using cell culture of human being hepatocarcinoma cell lines—HepG2 and BEL一7402,we measured their survi ̄ng fraction by clono- genic assay and MTT after irradiated by 6MV X—ray with do ̄es ranging 0--10 Gy Radiosensitivity index, ,was ca1culated Results The D0ofHepG2was1.5Gy,SF2(0.45±0 05).The D0 of BEL一7402wNs1.6Gy,SF2(0.63±0.05).Therewas a good correla. tion between the results derived fmm M丌and clonogenic assay(7=0 946,P<0 05)Conclusion T radiosensltlvity of HepG2 rather high compared with BEL一7402.MTT is a quick way to measure radiosensitivity of cells in vitro instead of donogenic as- say [Key words】Human being hepatc ̄rcinortm cell】ine Radiation effect lRadiation tolerance (ThePractical Journal ofCancer,2002,17:254 256) 原发性肝癌是我国高发的恶性肿瘤之一,近年来 立体适形放疗的实践证实肝癌对射线有相当高的反应 率…,但是目前尚缺少肝癌细胞放射敏感性的实验研 究资料,本研究拟以人肝癌细胞HepG2和BEL~7402 为模型,应用放射生物学方法评价肝癌细胞的放射敏 感性。 1材料与方法 1_1细胞系及照射条件 人肝癌细胞系HepG2、BEL一7402为人原发性肝 癌切除标本传代培养细胞株,由第一军医大学南方医 院全军消化研究所提供。细胞在37℃、5%cO 条件 下,培养于含10%胎牛血清的RPMI 1640培养液中。 细胞处于指数生长期时进行照射(换液后24 h) 使用 作者荦他:51(IO1(I广州 :区r州总医院放射 憎科(6-I J【也) 510515第一车睚大学 方 院艘疗科(范义湘、陈尼华】 Varian 2100 C直线加速器6 Mv X线照射,等中心照 射,射野大小为加cm×10 cm,剂量率400 cGy/min, 照射时培养皿上下各置1.5 cm厚的有机玻璃板。 1.2集落形成实验 处于指数生长期的细胞经0.25%胰蛋白酶消化 制成单细胞悬液,按照射剂量将1×10 ~1×10s个细 胞接种于直径为3 cm培养皿中,分别给予0~10 Gy 单剂量照射,培养12~14天后中止培养,甲醇固定, Giemsa染色,镜下计数超过50个细胞的集落,计算细 胞存活分数(SF)。每个剂量点设3个平行样品,取均 数。集落形成率(PE)=集落形成数/接种细胞数。细 胞存活分数(SF)=照射组集落形成率/对照组集落形 成率。 1.3 MTT实验 将射线照射和未照射的细胞分别接种于96孔培 养板中培养,每孔接种细胞数5×10 个。3天后于终 止培养前6 h,每孔加入0 5%MTT 20“l。孵育完毕, 吸除孔内液体,每4LN 150 1 DMSO,振荡5 min,
用 奎周痨壁盈, 20o r王旦璺卫鲞盈 EL340型酶标仪(美国Bio—Tec公司)在570 nm波长 下测定各孔光吸收值(OD),计算细胞存话分数。细胞 存活分数(sF)=照射组OD值厂对照组OD值。 1.4统计分析 以上实验均重复3次,取均数。应用多靶单击模 型[SF=1一(1一e。n o) ]计算细胞放射敏感性参数 (Df)),亚致死损伤修复能力(Dq)和外推数(n)。用 SPSS软件进行统计分析。 2结果 2.1 2株细胞的放射敏感性 用集落形成实验结果拟合细胞剂量存活曲线,以 照射剂量为横坐标,以细胞存活分数的对数值为纵坐 标,得到2株细胞的剂量存活曲线,见图1。按文献 的方法以剂量存活曲线计算细胞的放射敏感性参数。 HepG2的D0值为1.5 Gy,Dq值为0.8Gy,n为1 8, 细胞受2.0 Gy照射时的存活分数(SF2)为0 45± 0 05;BEL一7402的Dn值为1.6 Gy,Dq值为1.3 Gy,n为2.4,SF2为0.63±0 05。以D0值作标准,结 果显示,HepG2的放射敏感性较高,BEL一7402的放 射敏感性较低。 蔓 萎。 薰 0 照射剂量(Gy 图l 2株人肝癌细胞剂量存活曲线 为HepG2. 为BEL一7402 2.2 MTT结果与集落形成宴验结果比较 细胞受照射后的死亡分为问期死亡和增殖性死 亡,当细胞丧失了无限增殖的能力即成为放射生物学 意义上的死亡,因为增殖性死亡可以发生在照射后的 数个细胞周期内,也可能发生在照射后的数十个细胞 周期后,因此为了更好地衡量存活细胞的多少,理论上 应尽量延长照射后培养的时间。本研究的预实验表 明,当细胞密度在l×10 ~2×106个/孑L时 OD值随 V 255· 细胞密度的增大而递增,表明细胞数在此范围内时, MTT法能较好地反映细胞数量的变化。考虑到兼顾 增殖性死亡的细胞和存活并继续增殖的细胞的细胞 数,本实验选用5×104个/子L。MTT法与集落形成法 测定的2株细胞的存活分数的相关比较见图2,直线回 归分析表明,MTT法与集落形成法相关性较好, = 0.946(P<O.O5)。 蜒 《 壤 铽 蛏 碧 导 细胞存恬分数{MTr法) 图2 2种方法摁I定2株细胞存活分数的相关直线 3讨论 肿瘤细胞的放射敏感性体外测定结果与临床肿瘤 放疗的疗效密切相关l3】。因此,进行肿瘤细胞体外放 射敏感性的测定,有助于临床上制订更加合理、有效的 放疗计划。 以往对于肝癌对射线的敏感性认识不足,本实验 证实体外培养的人肝癌细胞对放射线比较敏感。李伟 雄等l4 报道的人鼻咽癌CVE细胞系的Df)值为1.2 , 刘斌等[ ]报道口腔黏液表皮样癌细胞MEC一1的D0 为1 54,而本研究的HepG2的D0值为1.5 Gy,BEL 7402的D0值为1.6 Gy,与其近似,因此有理由认为 其也具有相似的较高的放射敏感性。哺乳动物细胞剂 量存活曲线拟合的n值在1~5,本实验发现,HepG2 的n值为1 8,BEL一7402的n值为2.4,说明其细胞 内靶较少,因此被射线全部击中细胞内靶的概率较高, 所以有较高的放射敏感性。近年来,S 成为描述细 胞放射敏感性的1个重要指标。Daza等【61报道舌鳞 癌细胞系SCC一4的SF2为0.6。Anthony等【7j发现 甲状腺癌细胞系K2的sF2为0.47。Reibeiro等 则 报道膀胱癌细胞系BL—l7的SF2为0.57,相比之下, HepG2的S 为0.
45±0 05,BEL一7402为O.63± 256 塞JJ.痛 越. q:5 l7壹孔j盟一 [ 旦翌地 j at CarJ!;e 0 05,具有与上述3株细胞相似的放射敏感性。我们 曾应用立体定向适形放疗已治疗肝癌2O例,近期疗效 很好[1l,本体外实验结果与临床研究结果基本吻合。 近年来,肿瘤细胞放射敏感性的研究技术向着敏 感和快速的方向发展。集落形成法作为经典的方法, 能够比较真实地反映照射后细胞存活分数的多少,但 实验周期较长,操作复杂,容易污染 MTT已广泛用 于研究细胞增殖以及测定肿瘤细胞对化疗药物的敏感 性【 ,具有简便、快速、经济的特点。本实验比较分析 了上述2种方法测定细胞存活曲线,发现MTT法与 集落形成法有良好的相关性( =0 946),表明MTT 法可以替代集落形成法进行肿瘤细胞放射敏感性的测 定。 参考文献 [1]石卫民,陈龙华原发性肝癌立体定向适形放疗的近期疗 效评价[J].癌症,1999,18(5):604 (2]夏寿萱放射生物学[M]第1版北京:军事医学科学出 版社,1998:60. [3]浦佩玉,徐 波,杨天恩.恶性肿瘤体外放射敏感性与临 床故疗疗效相关性研究[J]癌疗.1995,14(I):33 [4]李伟雄,沈瑜.谷铣之764—1对鼻咽癌细胞放射增敏作 用的研究[J]中华放射肿瘤学杂志,1994,3(4):247 [5]刘斌,司徒振强,吴军正,等人黏液表皮样癌MEC—l 细胞放射敏感性的研究[j]实用口腔医学杂志,1997,13 (2):126 f6]Daza P,Schubler H,Mcmillan rj,et al Radio. ̄ensitivity and double strand—break rejoining in tumorigenic and non— tumorigenic human epithelial cell lines LJ] I nt J Radial Biol,1997,72(1):91. [7]Anthony G,Jean DL,Nadine Bt,,et at Radlo.. ̄ensitivity of hunlan normal and tumoral thyroid cells using fluores cence in situ hybridization and clonogenlc SUrvival assay (J]lnt J Radiation Oncology Blot Phys,1999,44(3): 683 [8]Riheiro JC Barnetson AR,Fisher RJ,et a1.Relationship between radltion response and p53 status in human blad— der cancer ce s[J]lnt J Radiat Biol,1997,72(1):l1. [9] 尤迎春,丛文铭,王一,等MTT比色分析法快速测定 肝癌细胞株对化疗药物敏感性的方法研究[J)癌症, 1996,15(3):219. (收稿日期2001—10—30修回日期2002—03—25) (上接第249页) 结果还显示,随着胃癌细胞FasL表达水平的升高、 TIL浸润程度降低和TIL捅亡水平升高,胃癌细胞的 凋亡指数逐渐降低,胃癌细胞的凋亡指数与TIL的凋 亡指数有显著负相关关系,提示胃癌细胞的凋亡也与 其FasL表达密切相关,支持胃癌细胞可能通过FasL 表达水平上调诱导T】L凋亡(即上述“肿瘤细胞反击 免疫细胞”的机制),间接减弱T】L对胃癌细胞的杀伤 作用,从而达到逃避机体免疫监视的观点【1—1。 我们的研究结果还显示,晚期胃癌组织中Fas表 达水平有所下降,这与其他的研究结果相似L5 J。表明 胃癌细胞免疫逃避的机制既多样又复杂,Fas表达水 平的逐步下调可能是其中之.I ,非FasL依赖的肿 瘤细胞杀伤T淋巴细胞的机制有待进一步研究。 参考文献 1]Williams N Tumor cell fight back to beat immune system [J]Science,1996,274(1O):1320. [2]Shiraki K,Tsujl N,Shloda T,el al Expression of Fas lig and jn liver matastase ̄of human∞lonic ad [J]Proc Natl Acad Sci USA,1997,94(8):6420. [3]Bennett Mw,0 Connel J,O Sullivan GC,et al Expres. sion of Fas llgand by human gastric adenoearelnomas:a potential mechanism of immune escape in stomach cancer [J]Gut,1999,44(2):156 [4]刘海峰,刘为纹,房殿春,等胃癌组织中FasL表达及其 与细胞凋亡的关系[J].解放军医学杂志 1999,24(1): 63 [5 J Shimonishl T,Is K Shibata GC,et al Up regulation of Fas llgand at early stag ̄and down regulation of F∞at progr ̄sed stages of intrahepatic cholangiocardnoma re. fleet evasion trom immune surveillance[J】Hepatotogy, 2001),32(3):761 [6]贾百是,李继昌、张和平,等Fas表达及细胞凋亡与胃癌 浸润及转移的关系[J]实用癌症杂志,2001),15(3):238 (收稿13期2001一o9—07修回日期2002—02—26)