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编号:10288209
导向化疗对肿瘤细胞增殖动力学的影响
http://www.100md.com 《癌症》 2000年第4期
     作者:卢献平 李宝金 陈声乐 蒋宁一

    单位:卢献平 蒋宁一(中山医科大学孙逸仙纪念医院核医学科,广东 广州 510120);李宝金 陈声乐(中山医科大学孙逸仙纪念医院外科,广东 广州 510120)

    关键词:结直肠癌;导向化疗;细胞增殖动力学;核仁组成区

    癌症000413

    【摘要】目的:探讨导向化疗对肠癌细胞增殖动力学的影响。方法:50例大肠腺癌患者随机分成三组:A组单纯手术切除;B组术前静注化疗药物;C组术前静注导向化疗药物。术中取肿瘤组织及周围正常肠道组织进行AgNORs染色及检测。结果:1.手术组(20例)、化疗组(13例)、导向化疗组(17例)癌细胞AgNORs/核颗粒分别为4.18±0.50、3.13±0.20、2.29±0.69,两两比较其差异存在显著性(P0.05)。2.手术组、化疗组、导向化疗组肿瘤细胞AgNORs颗粒面积与细胞核面积的比值分别为:0.2858±0.0674、0.2026±0.0593、0.2009±0.0355,化疗组、导向化疗组与手术组比较其差异有显著性(P0.05)。3.手术组、化疗组、导向化疗组肿瘤细胞AgNORs颗粒光密度与肿瘤细胞核总光密度比值分别为0.3668±0.0603、0.3036±0.0518、0.2512±0.0374,两两比较差异有显著性(P<0.00);正常肠道细胞AgNORs/核均数分别为1.81±0.32、1.86±0.25、1.80±0.33,(P>0.05)。2.手术组、化疗组、导向化疗组肿瘤细胞AgNORs颗粒面积与细胞核面积的比值分别为:0.2858±0.0674、0.2026±0.0593、0.2009±0.0355,化疗组、导向化疗组与手术组比较其差异有显著性(P<0.001),化疗组与导向化疗组之间的差异无显著性(P>0.05)。3.手术组、化疗组、导向化疗组肿瘤细胞AgNORs颗粒光密度与肿瘤细胞核总光密度比值分别为0.3668±0.0603、0.3036±0.0518、0.2512±0.0374,两两比较差异有显著性(P<0.01)。结论:导向化疗与化疗均影响大肠癌细胞的增殖动力学,导向化疗对癌细胞增殖动力学的影响比化疗更明显。
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    中图分类号:R735.3;R730.53;R730.55 文献标识码:A 文章编号:1000-467X(2000)04-0331-03

    Effect of proliferous kinetics of targeting chemotherapy on colorectal carcinoma cells

    LU Xian-ping LI Bao-jin CHEN Sheng-le et al.

    (Department of Nuclear Medicine and Department of Surgery, Memorial Hospital, Sun Yat-sen University of Medical Sciences,Guangzhou 510120,P.R.China )

    【Abstract】 Objective: To detect the effect of targeting chemotherapy on proliferous kinetics of colorectal carcinoma cells. Methods:Fifty colorectal carcinoma patients were randomly divided into three groups:Group A,20 patients without preoperative chemotherap; Group B,13 patients receiving preoperative chemotherapy of 8 mg mitomycin C; Group C, 17 patients receiving preoperative targeting chemotherapy of 5 mg anti-carcinoma embryo antigen monoclonal antibody C50 and 8 mg mitomycin C.Resected specimens of colorectal carcinoma and adjacent normal tissue were assessed histologically by silver-staining score of the nucleolar organizer region(AgNOR)to evaluate the effect to proliferous kinetics of tumor clonogenic cells. Chemotherapy colorectal carcinoma with the values of vary kinds of AgNORs parameters,such as the average number of AgNOR per cell, the AgNOR/nucleoli area and the AgNOR/nucleoli luminous flux. Results: The average number of AgNOR per tumor clonogenic cell in group A, group B, group C were 4.18± 0.50, 3.13± 0.20 and 2.29± 0.69, respectively (P0.05). The AgNOR/nucleoli area in group A, B, C was 0.2858± 0.0674, 0.2026± 0.0593 and 0.2009± 0.0355, respectively, which was significantly different between group A and B, or group A and C (P0.05). The AgNOR/nucleoli optical density(OD) in group A, B and C was 0.3668± 0.0603, 0.3036± 0.0518 and 0.2512± 0.0374,respectively (P<0.001). The average number of AgNOR in the normal colonic glandular cells in group A, B, C were 1.81± 0.32, 1.86± 0.25 and 1.80± 0.33,respectively (P>0.05). The AgNOR/nucleoli area in group A, B, C was 0.2858± 0.0674, 0.2026± 0.0593 and 0.2009± 0.0355, respectively, which was significantly different between group A and B, or group A and C (P<0.001) but between group B and C (P>0.05). The AgNOR/nucleoli optical density(OD) in group A, B and C was 0.3668± 0.0603, 0.3036± 0.0518 and 0.2512± 0.0374,respectively (P<0.01). Conclusion: Both chemotherapy and targeting chemotherapy affect the proliferous kinetics of tumor clonogenic cells and reduce the proliferous speed. The effect is stronger with targeting chemotherapy than with chemotherapy.
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    Key words: Colorectal neoplasms;drug therapy; Colorectal neoplasms; targeting chemotherapy; Kinetics;colorectal; Ag-NORs

    导向化疗主要通过某一载体(如单克隆抗体)将化疗药物特异性定位于肿瘤组织中,从而使肿瘤组织内化疗药物局部浓度增高,通过化疗药物或/和载体的作用,诱导肿瘤细胞死亡或凋亡,达到提高肿瘤治疗效果的目的。

    肿瘤增殖动力学揭示了肿瘤细胞群体在增殖周期中动态变化规律。在肿瘤研究中越来越受到重视。但是,对于导向化疗对肿瘤细胞增殖动力学影响的研究,却未见报道。为了探讨导向化疗对肿瘤细胞增殖动力学的影响,我们对导向化疗、化疗以及手术切除的肠癌患者的肿瘤细胞进行Ag-NORs检测,现报道如下。

    1 资料和方法
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    1.1一般资料

    大肠腺癌患者50例,男35例,女15例,年龄27~85岁,平均55.1岁,所有病例均经手术及病理证实。病例随机分成A,B,C三组:A组20例,术前不使用化疗药物或导向化疗药物,男15例,女5例,年龄34~85岁,平均57.8岁,经手术治疗并取病理标本;B组13例,男9例,女4例,年龄27~74岁,平均52.0岁,在静注化疗药物丝裂霉素C(MMC)8mg后三天行手术治疗并取病理标本;C组17例,男11例,女6例,年龄29~75岁,平均54.3岁,在静注导向化疗药物抗CEA单抗C50与化疗药物丝裂霉素C的偶连物C50-MMC(含C5010mg,MMC8mg)三天后行手术治疗并取病理标本。

    1.2方法

    1.2.1C50-MMC偶连物的制备:按文献[1,2]方法进行。

    1.2.2核仁组成区嗜银蛋白(Ag-NORs)的染色方法:按Ploton改良法进行[3]
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    1.2.3Ag-NOR检测方法:显微镜下确定观察区域,将图像输入自动图像分析仪,利用显微图像分析软件随机观察100个肠癌细胞,测定每个癌细胞核内含的Ag-NORs数目,其中直径<2.5μm的按1个颗粒计算,直径≥2.5μm按5个颗粒数计算。同时测定癌细胞核内Ag-NORs面积与细胞核总面积并计算其百分比、测定癌细胞核内Ag-NORs总光密度与癌细胞核总光密度并计算其百分比。另外借助光镜随机观察100个正常肠道细胞,计算出每个细胞核内含Ag-NORs数目。

    1.2.4统计学处理:采用t检验。

    2 结果

    2.1手术组、化疗组、导向化疗组癌细胞Ag-NOR/核均数及该三组正常肠道细胞Ag-NORs/核均数情况(见表1)

    表1各组癌细胞与其正常肠道组织细胞核内Ag-NORs分布 组别
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    n

    Ag-NORs数目(±s)

    肿瘤组织

    肠道正常组织

    手术组

    20

    4.18±0.50

    1.81±0.32

    化疗组

    13

    3.13±0.20

, 百拇医药     1.86±0.25

    C50-MMC组

    17

    2.29±0.69

    1.80±0.33

    手术组与化疗组、手术组与C50-MMC组、化疗组与C50-MMC组肿瘤细胞之间t值分别为7.17、9.64、4.24,各组间P<0.001;正常肠道细胞之间t值分别为0.48、0.09、0.55,各组间P>0.05。

    2.2肠道肿瘤细胞Ag-NORs颗粒面积与细胞核面积的比值及颗粒总光密度与细胞核总光密度的比值分布情况(见表2)。

    表2 各组癌细胞核内Ag-NORs分布情况 组别
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    n

    Ag-NORs分布情况(±s)

    Ag-NORs面积

    与核面积比值

    Ag-NORs总光密度

    与核总光密度比值

    手术组

    20

    0.2858±0.0674

    0.3668±0.0603

    化疗组
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    13

    0.2026±0.0593

    0.3036±0.0518

    C50-MMC组

    17

    0.2009±0.0355

    0.2512±0.0374

    其中肿瘤细胞AgNORs颗粒面积与细胞核面积比值:手术组与化疗组、手术组与导向化疗组之间有显著性差异(t分别为3.63及4.67;均P<0.001);化疗组与导向化疗组之间的差异无显著性(t=“0.09,P”>0.05)。肿瘤细胞AgNORs颗粒总光密度与细胞核总光密度的比值:手术组与化疗组、手术组与导向化疗组、导向化疗组与化疗组之间的差异均有显著性(t分别为3.10,6.85及3.22;均P<0.01)。
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    3 讨论

    肿瘤增殖动力学是研究肿瘤细胞群体在增殖周期中动态变化规律的科学,它能反映肿瘤细胞群体的生物学特性,客观评价不同因素对肿瘤细胞增殖活性的影响,判断肿瘤患者的预后,因此在肿瘤基础和临床研究中越来越受到肿瘤研究工作者的重视。

    肿瘤增殖动力学的研究方法于20世纪50年代由Howard和Pelc奠定,随着研究技术和方法的改进,其研究已从单纯形态学观察发展到了分子定量[4],主要研究方法有肿瘤细胞核分裂相计数和分裂指数测定、3H-胸腺嘧啶核苷(3H-TdR)放射自显影、溴化脱氧嘧啶(Brdu)摄入检测、细胞核DNA含量测定、肿瘤细胞增殖抗原检测以及核仁组成区嗜银染色技术等。

    核仁组成区嗜银染色技术[5,6](Ag-NORs)是近年来发展起来的能够定量反映细胞增殖等生物学特性的新技术,核仁组成区(NORs)是核仁内含rRNA基因的rDNA片段。NORs酸性非组蛋白是RNA聚合酶Ⅰ的亚单位[4],调节rDNA的转录。肿瘤细胞核内Ag-NORs的数目反映了肿瘤细胞核染色体中NORs染色体的数目以及肿瘤细胞所处的细胞分裂周期阶段。NORs作为rDNA及其转录的标志物,数量多少反映了细胞增殖活跃程度高低。Mellint等研究发现Ag-NORs含量与流式细胞仪测定的S期细胞比例、DNA含量以及细胞核内表达的ki-67抗原含量显著相关[4];改良的Ploton银染法[3]行Ag-NORs染色操作简便,使该技术在研究肿瘤增殖动力学方面应用前景广泛,具有可行性和先进性。黄胡信等认为Ag-NORs可以代替Brdu渗入试验[7],Barker等认为与Brdu渗入试验比较Ag-NORs可以更准确地反映肿瘤细胞增殖的情况[8]。Derenzini等证实Ag-NORs和人类肿瘤细胞倍增时间呈严格的负相关[9]
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    化疗作为恶性肿瘤综合治疗的一种方法仍然起着重要作用。但是化疗药物的定位能力欠理想,使肿瘤细胞内浓度较低,如何提高化疗药物定位肿瘤组织的能力是一个重要的课题。导向化疗是将化疗药物与单抗等载体交联后利用载体定位于肿瘤的能力,将化疗药物带入肿瘤组织中,使肿瘤组织内化疗药物的局部浓度增高,通过化疗药物或/和载体的作用诱导肿瘤细胞进入凋亡途径[2],达到提高肿瘤治疗效果的目的。

    本组资料可以发现:①导向化疗与化疗组肿瘤组织中Ag-NORs/核均数均比手术组少,而导向化疗组减少幅度尤其明显,其差异具有显著性(P<0.01)。②导向化疗组与手术组、化疗组与手术组比较肿瘤细胞Ag-NORs颗粒面积与肿瘤细胞核面积的比值明显降低(P<0.01)。③导向化疗组与手术组、化疗组与手术组、导向化疗组与化疗组比较肿瘤细胞Ag-NORs颗粒总光密度与肿瘤细胞核总光密度的比值明显减低(P<0.01)。推断导向化疗与化疗两种方法均可有效抑制肿瘤细胞的基因转录、减少肿瘤细胞过度分裂,使肿瘤细胞的增殖速度降低。而在这两种方法中,导向化疗比单纯化疗肿瘤组织Ag-NORs/核均数减少更明显、Ag-NORs颗粒总光密度与肿瘤细胞核总光密度的比值更低,经统计学处理发现其差异有显著性(P<0.01),说明导向化疗在抑制肿瘤细胞基因转录,减少肿瘤细胞过度分裂,影响肿瘤增殖动力学方面的作用比化疗更为明显。导向化疗比化疗对肿瘤增殖动力学影响更为明显可能是[10]:①MMC是一种小分子物质,与单抗C50交联后分子量增大,在动力学上血液清除减慢,对肿瘤的作用时间延长;②单抗本身对肿瘤组织的细胞毒性作用;③单抗将更多抗肿瘤药物带入肿瘤组织中,使肿瘤组织局部药物浓度增高。另外观察导向化疗组、化疗组、手术组三组正常肠道细胞Ag-NORs/核均数发现,三组均数介于1.80~1.86之间,经统计学处理它们之间的差异无显著性,说明导向化疗、化疗对正常肠道组织细胞的增殖动力学无明显影响。
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    通讯作者:卢献平 Tel:86-20-81332515 Fax:86-20-81871853 E-mail:GDNMN@163.net

    [参考文献]

    [1]卢献平,董功航,李宝金,等.大肠癌术前放免治疗及化疗与肿瘤坏死的相关性研究[J].癌症,1999,18(5):583~585.

    [2]卢献平,李宝金,陈声乐,等.化疗及导向化疗治疗大肠癌与癌细胞凋亡研究[J].世界华人消化杂志,1999,7(4):329~331.

    [3]Ploton D, Menager M, Jeannesson P, et al. Improvement in the staining and in the visualization of the argyrophilic proteins of the nucleolar organizer region at the optical level [J]. Histochem J,1986,18(1):5~ 14.
, 百拇医药
    [4]周丁华.肿瘤增殖动力学研究的方法学[J].国外医学肿瘤学分册,1995,22:136~138.

    [5]Pession A,Farabegoli F,Trere D, et al. The Ag-NOR proteins and transcription and duplication of ribosomal genes in mammalian cell nucleoli [J]. Chromoaoma, 1991, 100:242~ 250.

    [6]Anonymous. NORs-A new method for the pathologist [J]. Lancet,1987, 1(8547):1413~ 1314.

    [7]黄胡信,王益夫,王炜,等.卵巢透明细胞癌中核仁组织原点计数与溴化脱氧苷参入的相关性研究[J].中华肿瘤学杂志,1992,14(2):87~90.
, 百拇医药
    [8]Barker FG, Prados MD, Chang SM, et al. Bromodeoxyuridine labeling index in glioblastoma mutiforme : relation to radiation response, age, and survival [J]. Int J Radiat Oncol Bio Phys, 1996,34(4):803~ 808.

    [9]Derenzini M,Sirri V,Trere D, et al. The quantity of nucleolar protein nucleolin and proteins B23 is related to cell doubling time in human cancer cells [J]. Lab Invest, 1995,73(4):497~ 502.

    [10]卢献平,李宝金,陈声乐,等.抗CEA单克隆抗体导向治疗大肠癌的病理学研究[J].世界华人消化杂志,1999,7(4):332~334.

    收稿日期:1999-11-01

    修回日期:1999-12-06, 百拇医药