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重组人5型腺病毒H101联合索拉非尼对肝癌细胞株HepG2的体外抑制作用

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东南大学学JSoutheastUniv M嚣M ed医Sc学 iE版di;2、一 ,。l6, 。ct;' 35(\ 5),:’ 67… 3。677 SoutheastUniv・673・ 重组人5型腺病毒HIO1联合索拉非尼对 肝癌细胞株HepG2的体外抑制作用 李璐璐 ,张秀 ,金萧萧 ,王彩莲 ,陈蓉 (1.东南大学医学院,江苏南京210009;2.东南大学附属中大医院肿瘤科,江苏南京210009) [摘要]目的:探讨重组人5型腺病毒HIO1联合索拉非尼(sorafenib)体外对人肝癌细胞株HepG2增殖及凋 亡的影响。方法:将重组人5型腺病毒H101和索拉非尼分成单用组及联合用药组,作用于HepG2细胞,另 设不加药对照组。CCK-8法检测HepG2细胞存活率,流式细胞术及DAPI染色检测HepG2细胞凋亡。结 果:重组人5型腺病毒HIO1及索拉非尼均可显著抑制HepG2细胞增殖并诱导其凋亡;与重组人5型腺病毒 H101或紊拉非尼单用相比,两药联合对HepG2细胞增殖抑制及诱导凋亡作用更为显著(均P<0.05)。结 论:重组人5型腺病毒H101、索拉非尼单用及联用均能体外抑制HepG2细胞增殖并诱导其凋亡,且在特定 索拉非尼浓度范围内两药联合存在协同作用。 [关键词]肝细胞癌;重组人5型腺病毒HIO1;索拉非尼;协同作用 [中图分类号]R735.7 [文献标识码]A [文章编号]1671—6264(2016)05-0673—05 doi:10.3969/j.issn.1671—6264.2016.05.006 Inhibitory effect of recombinant adenovirus H101 combined with sorafenib against hepatocellular carcinoma HepG2 cells in vitro U Lu。lu ,ZHANG Xiu ,JIN Xiao。xiao ,WANG Cai‘lian ,CHEN Rong (1.School ofMedwine,Southeast University,Nanjing 210009,China;2.Department foOneology, Zhongda Hospital,Southeast University,Nanjing 210009,China) [Abstract]Objective:To investigate the inhibitory effect of recombinant adenovirus H101 combined with sorafenib on the proliferation and apoptosis of hepatocellular cell line HepG2 in vitro.Methods:HepG2 cells were treated with H101,sorafenib alone and in combination with the untreated cells used as control The proliferation inhibition effect was determined using CCK一8 assay.Apoptosis was analyzed by flow cytometry and 4,6一Diamidino一2一 phenylindole(DAPI)staining.Results:Oncolytic adenovirus HIO1 and sorafenib used alone or together both inhibited the proliferation of HepG2 cells and induced cell apoptosis.Compared with H101 or sorafenib alone.CO— treatment led to a stronger antitumor effect in HepG2 cells.Conclusion:Oncolytic adenovirus H101 and sorafenib show a synergistic effect in inhibiting the proliferation and inducing apoptosis of HepG2 cells. [Key words]hepatocellular carcinoma;recombinant adenovirus H101;sorafenib;synergistic effect [收稿日期]2016。02—23 [修回日期]2016・04—25 [基金项目]国家自然科学青年基金资助项目(8121131) [作者简介]李璐璐(1990一),女,安徽淮北人,在读硕士研究生。E—mail:836874736@qq.com [通信作者]王彩莲E—mail:wangcailian65@hotmail.tom;陈蓉E-mail:rr1977@163.corn [引文格式]李璐璐,张秀,金萧萧,等.重组人5型腺病毒H101联合索拉非尼对肝癌细胞株HepG2的体外抑制作用[J].东南大学学报:医学 版,20l6,35(5):673・677. ・674・ 原发性肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是消 东南大学学报(医学版) 2016年10月,35(5) 药组(sorafenib组)及重组人5型腺病毒H101联合索 化系统常见恶性肿瘤之一,居全球常见恶性肿瘤第5 拉非尼组(H+S组)。索拉非尼组各复孔加入含不同 1.85、3.7、7.4、14.8、29.6 p.mol・L~;H+S组各复孔 位,是恶性肿瘤相关性死亡的第3位危险因素 J。索 拉非尼是第一个能使晚期肝癌患者生存获益的靶向治 疗药物,可用于治疗不能手术切除或远处转移的原发 性肝细胞癌 qj,但其治疗晚期肝癌疗效有限且不良 反应发生率高,仍迫切需要新的治疗手段提高肝癌的 浓度索拉非尼的培养基使其终浓度分别为0、0.925、 加入含重组人5型腺病毒H101的培养基使其MOI均 为200,并加入索拉非尼使其终浓度分别为0、0.925、 1.85、3.7、7.4、14.8、29.6 p ̄mol・L~,继续培养48 h。 总体疗效。目前,溶瘤病毒抗肿瘤正在受到广泛关注。 重组腺病毒H101是利用基因工程技术敲除了人5型腺 各复孔加入CCK-8试剂10 l,培养箱内孵育2 h,酶 标仪上测定450 nm波长的OD值,计算细胞存活率 病毒的E1B一55KD基因和E3区部分基因片段(78.3— 85.8 m)而获得的一种溶瘤腺病毒,其可选择性地在 抑癌基因p53功能缺陷的肿瘤细胞中复制 』。而 ElB-55KD缺失的腺病毒在选择性地杀伤p53基因缺 失型肝癌细胞的同时对p53基因野生型肝癌细胞杀伤 效果较差 J。本研究将重组人5型腺病毒H101与索 拉非尼相联合,探讨两者对p53基因野生型肝癌细胞 株HepG2的杀伤作用。 l材料与方法 1.1 材料 1.1.1细胞系人肝癌细胞株HepG2,购自中国科学 院上海生命科学研究院。 1.1.2 主要试剂与仪器 重组人5型腺病毒H101 (上海三维生物技术有限公司),索拉非尼(Apexbio公 司,美国)以DMSO溶解,均一20℃保存;DMEM培养 基、胎牛血清、0.25%胰蛋白酶溶液(Gibco公司,美 国);CCK一8细胞增殖及细胞毒性检测试剂盒、Annexin V-FITC细胞凋亡检测试剂盒、DAPI试剂盒(上海碧云 天生物技术有限公司);酶标仪(Tecan Infinite FS0,瑞 士);流式细胞仪(BD公司,美国)。 1.2实验方法 1.2.1 细胞培养使用含10%胎牛血清、l%青霉素一 链霉素的DMEM培养基,置于37℃、体积分数5% CO:培养箱内培养肝癌细胞株HepG2,每周传代2— 3次。 1.2.2 CCK。8法检测细胞增殖情况将对数生长期 HepG2细胞以5 X 10。孔 的密度接种于96孑L板,各组 设5个复孔,于37℃、体积分数5%CO:培养箱内培养 12 h后进行药物干预。(1)单药干预:重组人5型腺 病毒HIO1以不同感染复数(multiple of infection,MOI 为0、10、100、200、500、1 000)处理HepG2细胞,分别 继续培养24、48、72、96 h;索拉非尼以不同浓度(0、2、 4、6、8、10 Ixmol・L )处理HepG2细胞,分别继续培 养24、48、72 h。(2)两药联合干预:分设索拉非尼单 (cell viability),并根据金氏公式计算q值,评价两药 间相互作用。细胞存活率=(实验组OD值一空白组 OD值)/(对照组OD值一空白组OD值)×100% 1.2.3 流式细胞术检测细胞凋亡 分设对照组 (control组)、单药重组人5型腺病毒HIO1组(HIO1 组)、单药索拉非尼组索拉非尼组、H+s组。将对数 生长期HepG2细胞以2 X 10 孔 的密度接种于6孑L 板:12 h后进行药物干预:H101组加入含重组人5型 腺病毒HIO1的培养基使其MOI为200,索拉非尼组 加入含索拉非尼的培养基使其终浓度为7.4 Ixmol・ L~,H+S组加入相应感染复数的重组人5型腺病毒 HIO1和相应浓度的索拉非尼,对照组加入相应体积含 0.1%DMSO培养基。培养48 h后,以不含EDTA的 0.25%胰蛋白酶消化后离心收集细胞,并以结合液重 悬,依次加入5 1 Annexin V—FITC及10 l碘化丙啶 染色液,混匀,室温避光孵育20 min,随即流式细胞术 检测细胞凋亡情况。 1.2.4 DAPI染色观测细胞凋亡状态实验分组及药 物干预同上。分组处理的HepG2细胞培养48 h后,去 除旧培养基,PBS冲洗1次,固定30 min,PBS 冲洗3次,室温下DAPI染色10 min,PBS冲洗净残余 染液,以荧光显微镜紫外光激发下观测并拍照。 1.3统计学处理 每组实验均重复3次,采用SPSS 17.0统计软件 进行数据分析,数据以 ±s表示,行t检验,P<0.05 为差异有统计学意义。 2 结 果 2.1 重组人5型腺病毒HIO1及索拉非尼单药对 HepG2细胞的增殖抑制作用 重组人5型腺病毒HIO1对HepG2细胞存在显著 增殖抑制作用,且当MOI为200或更高时,细胞存活 率无显著差异,MOI等于200为H101对HepG2细胞 的最适感染复数(图1A)。索拉非尼亦可显著抑制 HepG2细胞增殖,并呈剂量一时间依赖性(图1B),经 计算得其48 h IC铀为7.4 p,mol・L一。 李璐璐,等.重组人5型腺病毒H101联合索拉非尼对肝癌细胞株HepG2的体外抑制作用 ・675・ o/o/醉加 ∞ 舳 ∞A 120 l00 8o MoI 1O h h h l00 200 500 l 000 褥 程60 罴4o 20 O 24 96 0 2 4 6 8 10 12 c(索拉非尼)/( ̄mol・L ) 图1 CCK-8法检测重组人5型腺病毒H101及索拉非尼单药对HepG2细胞存活率影响 Fig 1 Effects of H101 or sorafenib on cell viability of HepG2 cells via CCK‘8 assay 2.2重组人5型腺病毒H101联合索拉非尼对HepG2 B 逞斟蜒忙霉再 联合均能显著诱导HepG2细胞的凋亡,且两药联合较 单药作用更显著(P<O.05,图3)。DAPI染色显示,荧 光显微镜下,各给药组均出现细胞密度减低,细胞核浓 集、边聚现象,且联合给药组的细胞凋亡现象更显著 (图4)。 细胞的增殖抑制作用 固定重组人5型腺病毒H101感染复数为200、索 拉非尼浓度为0~0.925 p.mol・L 时对HepG2细胞 的毒性作用小,随浓度增加索拉非尼对HepG2细胞产 加 ∞ 舳 ∞ ∞ 加 0 生显著增殖抑制作用(P<0.05)。索拉非尼浓度为 0—3.7 p ̄mol・L 时,单药索拉非尼组与联合组对 HepG2细胞的增殖抑制作用存在显著差异(P< 0.05),且在此浓度范围内两药联合表现为协同作用。 索拉非尼浓度达7.4 p ̄mol・L 时,两组细胞存活率 无显著差异(图2)。 3讨 论 目前肝癌仍无特效的治疗手段,外科手术及肝移 植是肝癌的主要治疗方法,但仅15%肝癌患者可接受 此治疗,且预后仍较差,中位生存期小于1年;其他传 统治疗方式如射频消融、经动脉化学栓塞(TACE)、放 射治疗、全身化疗等使肝癌患者生存获益均不显著,索 拉非尼分子靶向治疗虽可一定程度提高肝癌患者总生 存期,但疗效有限 J。 溶瘤病毒疗法是指利用肿瘤细胞自身功能性基因 的失活或缺失,使用可自主复制病毒靶向性感染并杀 伤肿瘤细胞,而正常组织细胞免受破坏的抗肿瘤方 式l 。溶瘤病毒主要通过以下几方面发挥抗肿瘤作 用:(1)选择性感染并杀伤肿瘤细胞;(2)破坏肿瘤血 0 0.925 1.85 3.7 7.4 14.8 29.6 c(索拉非尼)/(ttmol・L ) 供;(3)促进肿瘤相关抗原释放,激发机体的抗肿瘤免 疫_7 J。腺病毒具有能够感染像和非像细胞、 对外源基因插入容量调节性强、不与宿主染色体整合 及无内在致癌性的优点,使其成为溶瘤病毒抗肿瘤治 疗中研究最多的病毒载体 J。然而溶瘤病毒抗肿瘤 亦有其因素,如血清细胞因子的中和、机体单核吞 与阴性对照比较,a P<0.05;与索拉非尼组比较,b P<0.05 图2 CCK-8法检测重组人5型腺病毒H101与索拉非尼联合 对HepG2细胞存活率影响 Fig 2 E仃ects of CO"treatment of H101 and sorafenib on cell iabilvity ofHepG2 cells via CCK-8 assay 噬系统的清除隔离、由肿瘤供血血管外溢受限以及瘤 内扩散效果差等 。另外,恶性肿瘤常伴柯萨奇一腺 病毒受体表达的下降,使肿瘤细胞对腺病毒易感性降 低,也是影响溶瘤腺病毒抗肿瘤的重要因素¨ 。 重组人5型腺病毒H101是利用基因工程技术获 2.3重组人5型腺病毒H101联合索拉非尼对HepG2 细胞凋亡情况影响 重组人5型腺病毒H101及索拉非尼单药或两药 ・676・ 东南大学学报(医学版) 2016年l0月,35(5) ) 一0一 r0一 E0一 一 一0一 llO一 COIltrt l 93。。 7 62 ̄o 、 1 一 §墨 :’ . -,j0. 。。 ■■■躲t : 2 8 72% l3 42 f1 瞥 U 要 . 艺 釜 l b ; ・ ;’ 掣 器1 , j 0 ____— i ■■■ . lO” l0。 l0: l() 。 … 10” l0。 l0 l0 l0 AnncxinV—FI I'C ‘j埘Ef{组¨:较.a P<0.05 图3流式细胞术检测HepG2细胞凋亡 Fig 3 Detection of apoptosis in HepG2 cells by flow cytometry () 图4 DAPI染色检测HepG2细胞凋亡(×400) Fig 4 Detection of apoptosis in HepG2 cells by DAPI staining 得的溶瘤病毒野 人5型腺病毒的El B55一KD旗 『大l产物通过抑制p53基冈功能使其能在正常组织细胞 巾进行复制,敲除该I 域后使重组人5型腺病毒…0l 选择性在p53基 功能缺陷的肿瘤细胞ff1复制;E3 I 的基 片段可以编码病毒死亡赁白,去除后保证重 人5划腺病毒Hl0lll 床应刚的安全性。 既 研究 表明,重组人5型腺病毒H101对肝癌、黑色素瘤、 网膜坶细胞瘤、鼻Ⅱ【q癌等 性肿瘤均有显著 'J ] L/J 'V“ I ̄ t 作川 。 重组人5 腺病毒Hl0l 被巾同食品药 晶监督管理局批准川于临床头颈部恶性肿瘤的治疗 , 靶向治疗相结合治疗恶性肿瘤的体内外研究取得较好 的抗肿瘤效果”  .l木研究结果显爪,重组人5型腺病毒Hl0】、索托 非 或两者联合均可显著抑制HepG2细胞增殖 在重组人5型腺病毒川0l感染复数 片诱导其凋 为200时,其细胞增殖抑制作川与更高感染复数时无 著差异,I天1此MOI等于200为其埘Hep(;2细胞的最 适感染复数 索拉非尼浓度为0~3.7 oI・L 时,重组人5型腺病毒…0l与索托{E 联合可协同 抑制HepG2细胞增殖(P<0.05),其巾浓度为0.925 mt 1.L 时,其单J{拦田胞毒性作用较小(P>0.05), 但与匝组人5型腺病毒H101联合对HepG2增殖可产 索托非尼是一种口服多激酶抑制剂,县有蚁重抗肿瘤 作『}]:一方 通过抑制RaIVMEK/ERK信 通路A接 抑制肿瘤细胞生长,另一方面通过抑制 管内皮生K 生协同抑制作,H,说明索托非 对重组人5型腺病毒 H10l细胞杀伤作H_J存在促进效应 在索拉非J已浓度 达7.4 I ̄mol・ 。时,重组人5 腺病毒H101作刚逐 渐不明显,索拉非 成为抑制细胞增殖主要因素。 子受体、ml小板源生长 子受体、纤维坶细胞生K 于受体阻断肿瘤新生l『n_管的形成,间接抑制肿瘤细胞 增殖和转移 。。已有多项将溶瘤病毒与化疗、分子 李璐璐,等.重组人5型腺病毒H101联合索拉非尼对肝癌细胞株HepG2的体外抑制作用 此,重组人5型腺病毒H101仅与特定浓度范围内索 拉非尼联合对HepG2细胞增殖起协同抑制作用。 综上所述,重组人5型腺病毒H101联合索拉非 尼治疗肝癌是一种有效的抗肿瘤方式,但索拉非尼浓 度应控制在合适范围内,否则联合治疗意义降低。本 实验结果可为溶瘤腺病毒联合分子靶向药物治疗肝癌 提供相关依据,并为临床上肝癌的治疗提供新的治疗 思路,但重组人5型腺病毒H101联合索拉非尼联合 对不同细胞株的杀伤效果及相关机制仍须进一步 ・677・ [1O]LOUSTALOT F,KREMER E J,SALINAS S.Membrane dy— namics and signaling of the coxsackievirus and adenovirus re- ceptor[J].Int Rev Cell Mol Biol,2016,322:331—362. 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