雌激素及其受体抑制剂对胃癌细胞增殖的影响
1北京空军466医院 北京市 100081 2解放军总医院
项目负责人 谭端军, 100081, 北京市, 北京空军466医院.收搞日期 1995-02-16
The effect of estrogen and its receptor antagonist on multiplication of gastric cancer cell
Duang-Jun Tan, Hui-Rong Wang, Hong-Zhi Wang and Cheng-Gui Liu
First Department of Internal Medicine, Air Force 466 Hospital, Beijing 100081 China
, 百拇医药
Abstract
AIMS To study the effect of 17-β-estradiol (E-2) on the reproducible cycle of human gastric cancer cells and to explore the possibility of endocrine therapy for gastrointestinal tumors.
METHODS A human gastric adenocarcinoma SGC-7901 cell line with its estrogen receptor(ER) was used. During the culture, the cells were treated with estradiol 10-7mol/L and estradiol + tamoxifen lmcg/ml for 12 hours, then relative rates of cell number in every stage and proliferation index were detected with flow cytometry.
, 百拇医药
RESULTS The cell proliferation indexs were 0.5705 in E-2 treated group, 0.4787 in control and 0.4830 in tamoxifen treated group respectively. The cell number in S stage was obviously increased when was treated by E-2. The result showed that E-2 could stimulated the cell growth and tamoxifen could inhibited this effect.
CONCLUSIONS E-2 has a reproducible trophic effect on ER+ gastric cancer cell. This effect could be inhibited by ER antagonist tamoxifen. It may be possible to control gastric cancer with endocrine therapy.
, http://www.100md.com
Keywords stomach neoplasms estradiol estrogen antagonists
Tan DJ, Wang HR, Wang HZ, Liu CG. The effect of estrogen and its receptor antagonist on multiplication of gastric cancer cell.
Xin Xiaohuabingxue Zazhi, 1996;4(2):64-65
摘要
目的 研究17-β-雌二醇对人胃癌细胞增殖周期的影响，探讨胃肠道肿瘤的内分泌治疗的可能性.
, 百拇医药
方法 采用人胃癌SGC-7901细胞株，免疫组化染色证实其雌激素受体为阳性，在细胞培养期间，分别给予雌二醇10-7mol/L及雌二醇加三苯氧胺1mcg/ml处理12h，流式细胞仪检测各期细胞数目的相对比例和增殖指数.
结果 细胞增殖指数在雌二醇组、对照组和三苯氧胺处理组分别为0.5705，0.4787和0.4830. 当用雌二醇处理后其S期细胞数目明显增加. 结果显示雌二醇可刺激该细胞的生长，而三苯氧胺可抑制这种作用.
结论 雌二醇对雌激素受体阳性的胃癌细胞有增殖营养效应，这种作用可为雌激素受体抑制剂三苯氧胺所阻断，可用来控制胃癌的生长.
关键词 胃肿瘤; 雌二醇; 雌激素拮抗剂
, 百拇医药
谭端军, 王慧蓉, 汪鸿志, 刘成贵.雌激素及其受体抑制剂对胃癌细胞增殖的影响.新消化病学杂志，1996；4(2)：64-65
近年来有学者发现患同样肿瘤的患者，性别不同其预后也不同，乳腺癌等性激素靶器官肿瘤常在其发生前后或同时并发胃肠道肿瘤，并陆续有在胃肠道肿瘤中发现雌激素受体(estrogen receptor, ER)的报道，因此推测机体内性激素环境也同样影响了一些消化道肿瘤的自然发展历程[1，2]。然而，究竟体内性激素对于胃肠肿瘤通过何种机制，产生何种效应?尚无统一的看法。为此本实验以雌激素受体阳性的体外传代胃癌细胞系为模型，采用流式细胞仪分析雌激素及其受体抑制剂对胃癌细胞增殖动力周期的影响，从分子水平探讨雌激素对胃癌细胞的促分化作用，为临床消化道肿瘤的内分泌治疗提供依据。
1 材料和方法
, http://www.100md.com
1.1 实验分组 Ⅰ组：空白对照组；Ⅱ组：加入17-β-雌二醇10-7mol/L(德国MERCH公司)；Ⅲ组：雌二醇10-7mol/L及三苯氧胺1mcg/L(上海十二制药厂)均为终浓度。每组各检测6个样本。
1.2 细胞培养 雌二醇采用乙醇溶解(乙醇终浓度<0.1%)，然后用Hanks液稀释至工作浓度。小牛血清用活性碳10g/L，葡聚糖T70 1g/L，50℃搅拌30min以清除游离雌激素。人胃低分化腺癌SGC-7901细胞(免疫荧光染色法证实细胞株雌激素受体为阳性)采用RPMI-1640培养基加1%已清除游离雌激素的小牛灭活血清，青霉素100kU/L和链霉素10mg/L，然后分别向各培养瓶中加入受试物，于37℃，含5%二氧化碳温箱培养12h后收集细胞，数目在105以上，70%冷乙醇固定24h。实验过程中用光镜观察细胞形态学变化[2-5]。
, 百拇医药
1.3 细胞DNA染色及FCM测定 上机前经400目铜网过筛，低速离心5min，弃乙醇，每个样品加RNase A25μg，震荡混匀，37℃搁置30min，以去除RNA，然后加入碘化丙啶30μg染色15min后在FACS 440型流式细胞仪(美国BD公司)上检测。采用2W氩离子激光作激发光源，功率200W，波长488nm，以鸡血红细胞作内外参标准，每个样品检测10000个细胞，用计算机计算细胞周期各时相分布比率，按下列公式计算细胞增殖指数(proliferation index, PI)[4，5]。PI=[(S+G2/M)]/[G0/G1+S+G2/M]。数据采用F+Q检验。
2 结果
, 百拇医药
光镜观察可见Ⅱ组肿瘤细胞完全贴壁时间较对照组为短，平均约1.5h，对照组多在2h以上，当加入三苯氧胺完全贴壁时间需2.5h左右，长于对照组，Ⅲ组细胞体积明显增大，胞浆增多，胞浆内有小空泡出现，并伸出许多突起，胞核胀大，染色浅，染色质颗粒较细，分布略均匀。而Ⅱ组与对照组则显示出细胞生长状态良好。
利用FCM分析了细胞的动力周期，结果(表1)显示经雌二醇处理12h后癌细胞增殖指数较对照组高，其中S期细胞数目明显增加，但同时用雌二醇及三苯氧胺处理后细胞增殖指数则低于单纯用雌二醇处理组，上述结果提示雌二醇能刺激该细胞的增殖，而三苯氧胺则可部分阻断这种作用。
表1 雌二醇及三苯氧胺处理后胃癌SGC-7901细胞周期各时相的比例
, 百拇医药
aP<0.05，比对照组；c P<0.05，比Ⅱ组。
3 讨论
本实验采用雌激素受体阳性的胃癌细胞，在体外培养过程中采用雌二醇处理，探讨了其对胃癌细胞增殖的影响，结果显示用雌二醇处理12h后，细胞增殖指数明显高于对照组，S期细胞数目显著增高，细胞贴壁时间缩短，这说明生理浓度的雌二醇对于体外培养的该细胞株具有一定的营养效用，能促进细胞的增殖，与Harison等的研究结果一致[6]。而应用雌激素受体抑制剂三苯氧胺可部分阻断雌激素对胃癌细胞生长的刺激作用，从而说明雌激素对胃癌细胞的生长的刺激作用的重要机制之一可能是通过雌激素受体介导的。
目前多数学者认为雌激素具有一定的促癌作用，动物实验中亦发现它可诱发低分化腺癌，除具有营养效应外，尚有下列几方面作用：①雌激素可减少胆汁阴离子的排泄，这些阴离子排泄的减少可以增加体内激素衍生物或一些其它药物，包括有致癌作用的药物的浓度[7]；②增加组织对致癌物的敏感性及增强其它激素的作用，催化促癌剂启动新生物变化；③同时它也可诱导肝微粒体药物代谢酶作用，有助于将前致癌物更完全地转变成终致癌物[8]；④它们与细胞内胞浆受体特异性结合后形成的激素受体复合物与细胞核内DNA某些部位亲和力增加，造成DNA合成抑制因素消失，刺激因素增加，加速基因的表达，增加有丝分裂，通过这种加速可使DNA复制错误率增加，以致细胞产生突变形成肿瘤 [9]；⑤它可增强DNA聚合酶α活性，对于DNA的合成可能具有增强的作用[10]；⑥此外它可通过超氧化物等自由基直接损伤靶分子DNA链，使其断裂，引起细胞基因改变，导致细胞肿瘤性转化[11]。本实验结果亦提示雌激素受体抑制剂可阻断雌激素对胃癌细胞增殖的刺激作用，从而为临床上采用内分泌治疗消化道肿瘤提供了一定的实验依据。
, 百拇医药
4 参考文献
1 叶学正，刘宁媛(译).激素致癌研究的最新前景和未来趋向-美国癌症病因部、癌症研究院、健康研究专题讨论报告.
国外医学肿瘤分册，1992；19(4)：230-231
2 Wu CW, Chi CW, Chang TJ, et al. Sex hormone receptors in gastric cancer. Cancer, 1990;65(6):1396-1400
3 Lin CH, Fu ZM, Liu YL, et al. Investigation of SGC-7901 cell line established from human gastric carcinoma cells.
, 百拇医药
Clin Med J, 1984;97(11):831-834
4 Lippman M, Bolan G, Huff K, et al. The effects of estrogens and antiestrogens on hormone-responsive human breast cancer
in longterm tissue culture. Cancer Res, 1976;36(12):4595-401
5 Mark L, Graham II, Paul A, et al. Stimultaneous measurement of progesterone receptors and DNA indices by flow
cytometry: Characterization of an assay in breast cancer cell lines. Cancer Res, 1989;49(15):3934-3942
, 百拇医药
6 Harrison JB, Watson S, Morris DC, et al. The effect of sexhormones and tamoxifen on the growth of human gastric and
colorectal cancer cell lines. Cancer, 1989;63(11):2148-2151
7 顾公望.性激素与肝脏肿瘤.国外医学肿瘤分册，1987；14(6)：324-327
8 Nishi K, Tokunaga , Shimizu Y, et al. Immunohistochemical study of intracellular estradiol in human gastric cancer.
Cancer,1987;59(7):1328-1332
9 章勤荣，于尔辛.性激素致肝脏肿瘤的发病机理和治疗.国外医学肿瘤分册，1988；15(4)：205-207
10 Dewards DP. Effect of estrogen and antiestrogen on DNA polymerase in human breast cancer. Cancer Res, 1980;40(5):1722-1726, 百拇医药(谭端军1 王慧蓉1 汪鸿志2 刘成贵2)
项目负责人 谭端军, 100081, 北京市, 北京空军466医院.收搞日期 1995-02-16
The effect of estrogen and its receptor antagonist on multiplication of gastric cancer cell
Duang-Jun Tan, Hui-Rong Wang, Hong-Zhi Wang and Cheng-Gui Liu
First Department of Internal Medicine, Air Force 466 Hospital, Beijing 100081 China
, 百拇医药
Abstract
AIMS To study the effect of 17-β-estradiol (E-2) on the reproducible cycle of human gastric cancer cells and to explore the possibility of endocrine therapy for gastrointestinal tumors.
METHODS A human gastric adenocarcinoma SGC-7901 cell line with its estrogen receptor(ER) was used. During the culture, the cells were treated with estradiol 10-7mol/L and estradiol + tamoxifen lmcg/ml for 12 hours, then relative rates of cell number in every stage and proliferation index were detected with flow cytometry.
, 百拇医药
RESULTS The cell proliferation indexs were 0.5705 in E-2 treated group, 0.4787 in control and 0.4830 in tamoxifen treated group respectively. The cell number in S stage was obviously increased when was treated by E-2. The result showed that E-2 could stimulated the cell growth and tamoxifen could inhibited this effect.
CONCLUSIONS E-2 has a reproducible trophic effect on ER+ gastric cancer cell. This effect could be inhibited by ER antagonist tamoxifen. It may be possible to control gastric cancer with endocrine therapy.
, http://www.100md.com
Keywords stomach neoplasms estradiol estrogen antagonists
Tan DJ, Wang HR, Wang HZ, Liu CG. The effect of estrogen and its receptor antagonist on multiplication of gastric cancer cell.
Xin Xiaohuabingxue Zazhi, 1996;4(2):64-65
摘要
目的 研究17-β-雌二醇对人胃癌细胞增殖周期的影响，探讨胃肠道肿瘤的内分泌治疗的可能性.
, 百拇医药
方法 采用人胃癌SGC-7901细胞株，免疫组化染色证实其雌激素受体为阳性，在细胞培养期间，分别给予雌二醇10-7mol/L及雌二醇加三苯氧胺1mcg/ml处理12h，流式细胞仪检测各期细胞数目的相对比例和增殖指数.
结果 细胞增殖指数在雌二醇组、对照组和三苯氧胺处理组分别为0.5705，0.4787和0.4830. 当用雌二醇处理后其S期细胞数目明显增加. 结果显示雌二醇可刺激该细胞的生长，而三苯氧胺可抑制这种作用.
结论 雌二醇对雌激素受体阳性的胃癌细胞有增殖营养效应，这种作用可为雌激素受体抑制剂三苯氧胺所阻断，可用来控制胃癌的生长.
关键词 胃肿瘤; 雌二醇; 雌激素拮抗剂
, 百拇医药
谭端军, 王慧蓉, 汪鸿志, 刘成贵.雌激素及其受体抑制剂对胃癌细胞增殖的影响.新消化病学杂志，1996；4(2)：64-65
近年来有学者发现患同样肿瘤的患者，性别不同其预后也不同，乳腺癌等性激素靶器官肿瘤常在其发生前后或同时并发胃肠道肿瘤，并陆续有在胃肠道肿瘤中发现雌激素受体(estrogen receptor, ER)的报道，因此推测机体内性激素环境也同样影响了一些消化道肿瘤的自然发展历程[1，2]。然而，究竟体内性激素对于胃肠肿瘤通过何种机制，产生何种效应?尚无统一的看法。为此本实验以雌激素受体阳性的体外传代胃癌细胞系为模型，采用流式细胞仪分析雌激素及其受体抑制剂对胃癌细胞增殖动力周期的影响，从分子水平探讨雌激素对胃癌细胞的促分化作用，为临床消化道肿瘤的内分泌治疗提供依据。
1 材料和方法
, http://www.100md.com
1.1 实验分组 Ⅰ组：空白对照组；Ⅱ组：加入17-β-雌二醇10-7mol/L(德国MERCH公司)；Ⅲ组：雌二醇10-7mol/L及三苯氧胺1mcg/L(上海十二制药厂)均为终浓度。每组各检测6个样本。
1.2 细胞培养 雌二醇采用乙醇溶解(乙醇终浓度<0.1%)，然后用Hanks液稀释至工作浓度。小牛血清用活性碳10g/L，葡聚糖T70 1g/L，50℃搅拌30min以清除游离雌激素。人胃低分化腺癌SGC-7901细胞(免疫荧光染色法证实细胞株雌激素受体为阳性)采用RPMI-1640培养基加1%已清除游离雌激素的小牛灭活血清，青霉素100kU/L和链霉素10mg/L，然后分别向各培养瓶中加入受试物，于37℃，含5%二氧化碳温箱培养12h后收集细胞，数目在105以上，70%冷乙醇固定24h。实验过程中用光镜观察细胞形态学变化[2-5]。
, 百拇医药
1.3 细胞DNA染色及FCM测定 上机前经400目铜网过筛，低速离心5min，弃乙醇，每个样品加RNase A25μg，震荡混匀，37℃搁置30min，以去除RNA，然后加入碘化丙啶30μg染色15min后在FACS 440型流式细胞仪(美国BD公司)上检测。采用2W氩离子激光作激发光源，功率200W，波长488nm，以鸡血红细胞作内外参标准，每个样品检测10000个细胞，用计算机计算细胞周期各时相分布比率，按下列公式计算细胞增殖指数(proliferation index, PI)[4，5]。PI=[(S+G2/M)]/[G0/G1+S+G2/M]。数据采用F+Q检验。
2 结果
, 百拇医药
光镜观察可见Ⅱ组肿瘤细胞完全贴壁时间较对照组为短，平均约1.5h，对照组多在2h以上，当加入三苯氧胺完全贴壁时间需2.5h左右，长于对照组，Ⅲ组细胞体积明显增大，胞浆增多，胞浆内有小空泡出现，并伸出许多突起，胞核胀大，染色浅，染色质颗粒较细，分布略均匀。而Ⅱ组与对照组则显示出细胞生长状态良好。
利用FCM分析了细胞的动力周期，结果(表1)显示经雌二醇处理12h后癌细胞增殖指数较对照组高，其中S期细胞数目明显增加，但同时用雌二醇及三苯氧胺处理后细胞增殖指数则低于单纯用雌二醇处理组，上述结果提示雌二醇能刺激该细胞的增殖，而三苯氧胺则可部分阻断这种作用。
表1 雌二醇及三苯氧胺处理后胃癌SGC-7901细胞周期各时相的比例
| 分组 | G0/G1 | S | M/G2 | PⅠ |
| Ⅰ | 52.10±0.80 | 33.50±4.40 | 14.30±3.65 | 0.4787 |
| Ⅱ | 46.00±2.70 | 43.65±3.50 | 13.40±5.70 | 0.5705a |
| Ⅲ | 52.05±0.15 | 20.40±1.70 | 27.90±1.90 | 0.4830 |
, 百拇医药
aP<0.05，比对照组；c P<0.05，比Ⅱ组。
3 讨论
本实验采用雌激素受体阳性的胃癌细胞，在体外培养过程中采用雌二醇处理，探讨了其对胃癌细胞增殖的影响，结果显示用雌二醇处理12h后，细胞增殖指数明显高于对照组，S期细胞数目显著增高，细胞贴壁时间缩短，这说明生理浓度的雌二醇对于体外培养的该细胞株具有一定的营养效用，能促进细胞的增殖，与Harison等的研究结果一致[6]。而应用雌激素受体抑制剂三苯氧胺可部分阻断雌激素对胃癌细胞生长的刺激作用，从而说明雌激素对胃癌细胞的生长的刺激作用的重要机制之一可能是通过雌激素受体介导的。
目前多数学者认为雌激素具有一定的促癌作用，动物实验中亦发现它可诱发低分化腺癌，除具有营养效应外，尚有下列几方面作用：①雌激素可减少胆汁阴离子的排泄，这些阴离子排泄的减少可以增加体内激素衍生物或一些其它药物，包括有致癌作用的药物的浓度[7]；②增加组织对致癌物的敏感性及增强其它激素的作用，催化促癌剂启动新生物变化；③同时它也可诱导肝微粒体药物代谢酶作用，有助于将前致癌物更完全地转变成终致癌物[8]；④它们与细胞内胞浆受体特异性结合后形成的激素受体复合物与细胞核内DNA某些部位亲和力增加，造成DNA合成抑制因素消失，刺激因素增加，加速基因的表达，增加有丝分裂，通过这种加速可使DNA复制错误率增加，以致细胞产生突变形成肿瘤 [9]；⑤它可增强DNA聚合酶α活性，对于DNA的合成可能具有增强的作用[10]；⑥此外它可通过超氧化物等自由基直接损伤靶分子DNA链，使其断裂，引起细胞基因改变，导致细胞肿瘤性转化[11]。本实验结果亦提示雌激素受体抑制剂可阻断雌激素对胃癌细胞增殖的刺激作用，从而为临床上采用内分泌治疗消化道肿瘤提供了一定的实验依据。
, 百拇医药
4 参考文献
1 叶学正，刘宁媛(译).激素致癌研究的最新前景和未来趋向-美国癌症病因部、癌症研究院、健康研究专题讨论报告.
国外医学肿瘤分册，1992；19(4)：230-231
2 Wu CW, Chi CW, Chang TJ, et al. Sex hormone receptors in gastric cancer. Cancer, 1990;65(6):1396-1400
3 Lin CH, Fu ZM, Liu YL, et al. Investigation of SGC-7901 cell line established from human gastric carcinoma cells.
, 百拇医药
Clin Med J, 1984;97(11):831-834
4 Lippman M, Bolan G, Huff K, et al. The effects of estrogens and antiestrogens on hormone-responsive human breast cancer
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5 Mark L, Graham II, Paul A, et al. Stimultaneous measurement of progesterone receptors and DNA indices by flow
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, 百拇医药
6 Harrison JB, Watson S, Morris DC, et al. The effect of sexhormones and tamoxifen on the growth of human gastric and
colorectal cancer cell lines. Cancer, 1989;63(11):2148-2151
7 顾公望.性激素与肝脏肿瘤.国外医学肿瘤分册，1987；14(6)：324-327
8 Nishi K, Tokunaga , Shimizu Y, et al. Immunohistochemical study of intracellular estradiol in human gastric cancer.
Cancer,1987;59(7):1328-1332
9 章勤荣，于尔辛.性激素致肝脏肿瘤的发病机理和治疗.国外医学肿瘤分册，1988；15(4)：205-207
10 Dewards DP. Effect of estrogen and antiestrogen on DNA polymerase in human breast cancer. Cancer Res, 1980;40(5):1722-1726, 百拇医药(谭端军1 王慧蓉1 汪鸿志2 刘成贵2)