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编号:10233433
抗Fas单克隆抗体诱导人胃癌细胞系SGC-7901细胞凋亡*
http://www.100md.com 《世界华人消化杂志》 1999年第6期
     作者:刘海峰 刘为纹 房殿春

    单位:第三军医大学西南医院消化科 重庆市 400038

    关键词:胃肿瘤;细胞凋亡;抗体,单克隆

    世界华人消化杂志990606 摘 要

    目的 探讨抗Fas单克隆抗体诱导胃癌细胞凋亡的规律及在胃癌治疗中 的意义.

    方法 应用细胞形态观察、琼脂糖凝胶电泳、流式细胞光度术检测抗Fas 单克隆抗体对胃癌细胞SGC-7901增殖周期的影响以及对细胞杀伤作用的方式,并检测了SGC -7901细胞表面Bcl-2的表达情况..

    结果 抗Fas单克隆抗体有阻滞细胞周期、通过诱发凋亡而抑制肿瘤细胞 生长的作用. 经抗Fas单克隆抗体处理后,SGC-7901细胞表面Bcl-2蛋白表达无明显变化. .
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    结论 抗Fas单克隆抗体可以诱导胃癌细胞系SGC-7901细胞凋亡. 抗Fas单克隆抗体诱导胃癌细胞凋亡与Bcl-2表达无关.

    中国图书馆分类号 R735.2

    Induction of apoptosis in human gastric carcinoma cell line SGC-7901 by anti-Fas monoclonal antibody*

    LIU Hai-Feng, LIU Wei-Wen and FANG Dian-Chun

    Department of Gastroenterology, Southwest Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400038, China
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    Subject headings stomach neoplasms; apoptosis; antibodies, monoclonal

    Abstract

    AIM To investigate the pattern of anti-Fas monoclonal antib ody induced apoptosis and its role in treatment of gastric carcinoma.

    METHODS Anti-Fas monoclonal antibody was tested for its effect on cell cycle and cell injury in gastric carcinoma cell line SGC-7901 with cel l morphology, agarose gel electrophoresis and flow cytometry. Bcl-2 protein expression in SGC-7901 cells was also examined.
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    RESULTS Anti-Fas monoclonal antibody could block tumor cell pr oliferation cycle and trigger cell death by inducing apoptosis. The expression levels of Bcl-2 did not correlate with the apoptotic index after treatment with anti-Fas antibody.

    CONCLUSION Anti-Fas monoclonal antibody could induce human gas tric carcinoma cell line SGC-7901 apoptosis. The biological effect did not corr elate with endogenous Bcl-2 expression.

    0 引言
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    细胞凋亡现象为肿瘤治疗提供了新的思路. 抗肿瘤治疗的效果是同癌细胞生成反应的内在能力密切相关的,而恶性变是肿瘤细胞丧失自发凋亡反应能力的最终结果. 所以,就肿瘤治 疗而言,诱导肿瘤细胞凋亡,较抑制肿瘤细胞增殖更为可取. 新近研究表明,用于治疗肿瘤 的放疗、化疗在很大程度上均有通过诱导凋亡而杀死肿瘤细胞的现象. 1989年Trauth et al[1]发现一种单克隆抗体(抗APO-1)能引发多种淋巴瘤细胞的凋亡. 在此基础 上,Itoh et al[2]克隆了对应抗原APO-1/Fas,后者被证实是诱发凋亡的 重要分子. 晚近有关凋亡的研究甚多,但抗Fas单克隆抗体引起实体瘤细胞凋亡的报道甚少. 我们对抗Fas单克隆抗体诱导胃癌细胞的规律及其机制进行了初步研究.

    1 材料和方法

    1.1 细胞培养和抗体处理 人胃癌细胞株SGC-7901,在50mL/LCO2,温度37℃条件下,生长在含10mL/ L小牛血清的RPMI-1640培养液中. 每次实验均在呈指数生长的细胞中进行. 实验中的 细胞密度为5×108/L. 细胞与抗Fas单克隆抗体(IgG,transduction laboratories, USA )的作用时间为24h,抗Fas单克隆抗体的质量浓度为0.1mg/L. 以未经抗体 处理的SGC-7901细胞为对照. 每组试验均重复3次.
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    1.2 流式细胞光度检测 以抗Fas单克隆抗体处理SGC-79 01细胞24h后,收集细胞,PBS洗2次,重新悬浮细胞于750mL/L乙醇中,4℃ 过夜. PBS洗2次,与含10g/L RNA酶的Tris-HCI缓冲液(pH7.4)共同孵育30min,3 7℃. 加溴化乙锭(EB)染液进行DNA染色. 经荧光染色的细胞样品通过流式细胞仪FACScan(Be cton Dickinson)测定细胞周期分布及凋亡率. 所有资料均经Becton Dickinson软件收集, 储存和分析.

    1.3 核酸电泳 基本按照文献[3]的方法进行. 消化收集经抗体处理24h的细胞,加入0.5mL裂解液[10mmol/L Tris -HCI(pH8.0),5mmol/L EDTA,5g/L SDS]及RNA酶100mg/L,3 7℃水浴保温1h. 加蛋白酶K 200mg/L,50℃水浴保温3h. 然后分别用等 体积酚、酚/氯仿、氯仿各抽提1次. 加2倍体积无水乙醇和1/10体积3mol/L醋酸 钠沉淀上层水相中的DNA,-20℃过夜. 12000r/min离心10min,沉淀用700 mL/L乙醇洗2次,离心,沉淀干燥后溶于TE缓冲液. DNA上样于15g/L的琼脂 糖凝胶,50v电泳2h,EB染色,紫外灯下拍照记录.
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    1.4 SGC-7901细胞表面Bcl-2蛋白的检测 消化收集抗F as单克隆抗体处理后的细胞,PBS洗2次,重新悬浮细胞于700mL/L乙醇中,4℃过夜 . PBS洗2次,加1∶100稀释的兔抗人Bcl-2单克隆抗体(Santa Gruz) 100μL,在37 ℃恒温水浴中温育30min,PBS洗2次,加入1∶20稀释的FITC标记的二抗100μL,37℃ ,30min,加入1.0mL PBS,经400目滤网过滤,流式细胞仪(FACS)测定Bcl-2阳性率 及荧光强度. 测定前以鸡血红细胞标准样品调整仪器的CV值在5%以内.

    统计学处理 采用t检验进行统计学处理.

    2 结果

    2.1 抗Fas抗体对SGC-7901细胞的抑制与细 胞周期的时相 用含抗体的培养液处理细胞后,以流式细胞光度术测定细胞DNA含量. 结果表明,抗Fas单克隆抗体可使SGC-7901细胞周期中DNA合成后期(G2)细胞数明显减少, 由未经抗体处理对照组20.4%下降为12.7%,而G0/G1期细胞数由53.1%增加至70.4%, 差异具有显著性(P<0.05). 抗体处理组细胞增殖指数(PI)较对照组显著降低(P< 0.05,表1).
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    表1 抗Fas单克隆抗体对SGC-7901细胞周期及细胞增殖的影响 组别

    细胞周期(%)

    PI(%)

    G0/G1

    S

    G2

    对照组

    53.1±3.2

    17.9±2.1

    20.4±2.1

    38.3±3.2

    抗FasAb组
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    70.4±4.3a

    14.9±1.7

    12.7±1.3a

    27.6±2.6a

    aP<0.05 vs 对照组. PI=(S+G2)/(G0/G1+S+G2)

    2.2 流式细胞光度术检测凋亡细胞及DNA电泳 经抗Fas单 克隆抗体处理的SGC-7901胃癌细胞,用流式细胞光度术分析细胞DNA含量分布,显示典型的 凋亡细胞群,细胞凋亡指数为19.4%,显著高于对照组的1.2%(P<0.01). 通过核酸 电泳可观察到抗Fas单克隆抗体处理组胃癌细胞出现明显的不连续的梯状电泳条带(见图1).

    2.3 SGC-7901胃癌细胞表面Bcl-2蛋白表达 经抗Fas单 克隆抗体处理SGC-7901胃癌细胞后,细胞表面Bcl-2蛋白表达减少,但与对照组相差无统 计学意义(表2).
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    表2 抗Fas单克隆抗体对SGC-7901细胞表达Bcl-2蛋白的影响 组别

    Bcl-2蛋白表达

    阳性细胞数(%)

    平均荧光强度

    对照组

    33.9±2.2

    69.9±3.0

    抗FasAb组

    29.8±2.8

    63.1±3.5
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    图1 抗Fas单克隆抗体诱导SGC-7901细胞凋亡 的DNA片段电泳图谱.

    A.marker; B. Control; C. anti-FasAb

    3 讨论

    到目前为止,绝大多数探索肿瘤治疗的策略都依赖于肿瘤发生机制的阻断,临床上习常应用 的抑制肿瘤增殖、 抑制DNA合成的抗肿瘤手段,对多数肿瘤的疗效并不理想. 细胞凋亡的研 究为肿瘤治疗提供了新思路,肿瘤的治疗可以通过诱导肿瘤细胞凋亡,而不单是抑制肿瘤的 增殖而达到. 胃癌是我国最常见的恶性肿瘤之一,常规手术切除、放射治疗、化学治疗及免 疫疗法,尚不能改善晚期胃癌患者的五年生存率. 随着细胞凋亡研究的深入,探求通过诱导 胃癌细胞凋亡的手段治疗胃癌的新方法,以及从细胞凋亡的角度研究现代肿瘤治疗手段,如 化学治疗、放射治疗、免疫治疗胃癌的机制,必将推动胃癌治疗取得新进展.
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    细胞表面的Fas分子是一种凋亡信号受体. 表达Fas分子的细胞在用抗Fas单克隆抗体处理或 与自然存在的FasL相互作用后,可诱导Fas受体所在靶细胞凋亡[4]. Fas系统在恶 性疾病中的生物学作用还没有完全了解,但它在凋亡中的作用表明了它可以作为肿瘤的抑制 因子. 根据Fas受体信号可以诱导某些肿瘤细胞凋亡的特点,利用特异性抗体或配体作为拮 抗剂,可以产生有效的抗肿瘤作用[5]. 已有研究发现胃癌组织有Fas抗原表达 [6]. 因此,活化Fas受体途径可能成为胃癌的又一有前途的免疫疗法. 我们则提供了一 些抗Fas单克隆抗体诱导胃癌细胞凋亡的依据.

    本结果显示,抗Fas单克隆抗体不仅可以阻滞胃癌细胞周期,抑制胃癌细胞增殖,而且具有 通过诱导胃癌细胞凋亡而抑制其生长的作用. 经抗Fas单克隆抗体处理后的胃癌细胞,可出 现明显的梯状图谱,细胞凋亡指数较对照组显著增高,细胞增殖指数较对照组显著降低. 结 果表明,抗Fas单克隆抗体可诱导SGC-7901胃癌细胞凋亡,抑制其增殖,具有显著的抗肿瘤 作用. 这一结果为胃癌治疗的临床应用研究提供了新的思路.
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    细胞凋亡是一种主动的受基因调控的细胞自杀过程. 许多人体基因如p53,c-myc, Bcl -2,Bax, Fas, FasL等参与凋亡的调控[7]. 有研究发现,Bcl-2表达可以抑制 多种因素,包括抗Fas单克隆抗体诱导的细胞凋亡[8];转基因小鼠表达的人Bcl -2基因产物可以防止抗Fas单克隆抗体诱导大量细胞凋亡而导致的暴发性肝衰竭[9 ]. 然而,我们的研究发现,抗Fas单克隆抗体诱导SGC-7901胃癌细胞凋亡与Bcl-2表达无 关,具体机制有待进一步研究.

    作者简介:刘海峰,男,1965-11-06生,河北省景县人,汉族. 1988年第三军医大学医 疗系毕业,1995年第三军医大学医学博士,讲师,主治医师. 主要从事消化系病诊治研究工 作,发表论文20篇,综述8篇.

    *军队医药卫生九五重点课题资助项目,No.96Z047.
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    通讯作者 刘海峰,400038,重庆市高滩岩正街30号,第三军医大学 西南医院消化科.

    *Supported by Key Project Fund for Army Medical and Health 9th 5-Year Plan.

    Correspondence to:LIU Hai-Feng, Department of Gastroenterology, Southwest Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400038, China

    Tel. +86.23.65318301 Ext. 73049,Fax.+86.23.65317511
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    Email.Liuhf@public.cta.cg.cn

    4 参考文献

    1 Trauth BC, Klas C, Peters AMJ, Matzku S, Moller P, Falk W, Debatin K, Krammer PH. Monoclonal antibody-mediated tumor regression by induction of aopo tosis. Science, 1989;245:301-305

    2 Itoh N, Yonehara S, Ishii A, Yonehara M, Mizushima SI, Sameshima M, Hase A, S eto Y, Nagata S. The polypeptide encoded by the cDNA for human cell surface anti gen Fas can mediate apoptosis. Cell, 1991;66:233-243
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    3 Shih SC, Stutman O. Cell cycle-dependent tumor necrosis factor apoptosis. Cancer Res, 1996;56:1591-1598

    4 Nagata S, Golstein P. The Fas death factor. Science, 1995;267:1449-1456

    5 Rensing-Ehl A, Frei K, Flury R, Matiba B, Mariani SM, Weller M, Aebischer P, Krammer PH, Fontana A. Local Fas/APO-1 (CD95) Ligand-mediated tumor cell ki lling in vivo. Eur J Immunol, 1995;25:2253-2258

    6 Liu HF, Liu WW, Fang DC, Liu FX, He GY. Clinical significance of Fas antigen expression in gastric carcinoma. Zhonghua Binglixue Zazi, 1998;27:228
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    7 Golstein P. Controlling cell death. Science, 1997;275:1081-1084

    8 Itoh N, Tsujimoto Y, Nagata S. Effect of bcl-2 on Fas antigen-mediated cell death. J Immunol, 1993;151:621-627

    9 Lacronique V, Mignon A, Fabre M, Viollet B, Rouquet N, Molina T, Porteu A, He nrion A, Bouscary D, Varlet P, Joulin V, Kahn A. Bcl-2 protects from lethal hep atic apoptosis induced by an anti-Fas antibody in mice. Nat Med, 1996;2:80- 86

    收稿日期 1999-01-20 修回日期 1999-04-12, http://www.100md.com