人膠質瘤細胞株U251，SHG-44，U87研究進展

孫月明，郭小華，張紅云，張益綽，秦麗娟

·前沿進展·

人膠質瘤細胞株U251，SHG-44，U87研究進展

孫月明，郭小華，張紅云，張益綽，秦麗娟

腦膠質瘤是神經外科最常見的惡性腫瘤，手術是其首選治療方法，但由于腦膠質瘤為侵襲性生長，手術很難徹底切除，術后極易復發，而放、化療對腦膠質瘤細胞缺乏特異性，因此，如何控制腦膠質瘤的惡性增殖和侵襲性生長是目前臨床醫學亟待解決的問題之一。對于腦膠質瘤的研究，實驗研究中常用人膠質瘤細胞株U251，SHG-44和U87，本文就其相關研究進展進行綜述。

神經膠質瘤；人膠質瘤細胞株U251；人膠質瘤細胞株SHG-44；人膠質瘤細胞株U87；綜述

手術、放化療是傳統的腦膠質瘤治療方法，但由于腦膠質瘤為侵襲性生長，其整體治療效果并不理想，積極研究化療藥物作用機制以尋找腦膠質瘤最優治療方案是廣大科研工作者共同努力的目標。人膠質瘤細胞株U251，SHG-44，U87是常用的實驗材料，近年來關于腦膠質瘤細胞周期變化、凋亡、原癌基因及抑癌基因表達、屏障通透性改變、侵襲能力變化等方面的研究取得了重大突破，本文就人膠質瘤細胞株U251，SHG-44，U87相關研究進展進行綜述。

1 人膠質瘤細胞株U251

1.1 金雀異黃素(Genistein)對人膠質瘤細胞株U251增殖的直接抑制作用 劉書哲等[1-4]應用對比染色、細胞分析、免疫印跡等試驗方法得出結論，認為人膠質瘤細胞株U251對Genistein具有敏感性和濃度依賴性，其主要作用機制為Genistein抑制人膠質瘤細胞株U251增殖和誘導人膠質瘤細胞株U251凋亡，Genistein可促進Bc-l 2家族成員通過凋亡的線粒體途徑發揮調控凋亡作用[1]，還可使c-myc基因蛋白表達下降[2]。此外，Genistein對人膠質瘤細胞株U251的細胞周期也有影響，其可在降低G0/G1期、S期細胞數量同時明顯增加G2/M期細胞數量，即Genistein可使人膠質瘤細胞株U251阻滯于G2/M期而使之無法完成有絲分裂，進而抑制其增殖活性。通過進一步深入研究而將Genistein應用于臨床治療將為腦膠質瘤患者帶來實質性獲益。

1.2 欖香稀對人膠質瘤細胞株U251的放射增敏作用 欖香烯是從姜科植物溫莪術中提取的活性物質，具有抗腫瘤作用，已有大量將其應用于肺癌、胃癌、食管癌等多種惡性腫瘤的臨床報道[5-7]，于是，其對人腦膠質瘤的作用也成為目前研究的熱點。相關實驗證實，欖香稀對人膠質瘤細胞株U251具有放療增敏作用，且呈時間和劑量依賴性，其作用機制是抑制人膠質瘤細胞株U251增殖和誘導人膠質瘤細胞株U251凋亡，這一點與Genistein作用機制類似[8]。令人欣喜的是，體外研究已證實欖香烯具有抗腦膠質瘤作用并已開始應用于臨床，目前其常用于早期膠質瘤患者和經其他方法治療無效的患者的嘗試性治療[9]。欖香烯作為放療增敏劑具有以下突出優點：脂溶性好，滲透性強，起效快；效能高，療效顯著，可顯著延長腦膠質瘤患者生存期；毒性低，不會引起骨髓抑制，對肝腎無影響等。

2 人膠質瘤細胞株SHG-44

2.1 miR-34a可作為膠質瘤基因治療的潛在靶點 Godlewski等[10]通過檢測miR在惡性膠質瘤組織和鄰近無腫瘤腦組織的表達發現，惡性膠質瘤組織中miR-128表達降低可明顯減少腫瘤細胞增殖。劉鵬等[11]研究表明，miR-34a對部分人膠質瘤細胞株U251和人膠質瘤細胞株U87均具有抑制作用，可誘導膠質瘤細胞凋亡并抑制其增殖，而miR-34a對人膠質瘤細胞株SHG-44的作用也因此得到關注。近年來，研究者通過體外轉染技術、MTT法、流式細胞術等證實miR-34a對人膠質瘤細胞株SHG-44具有抑制作用，且miR-34a可作為腫瘤惡性程度的預測指標及膠質瘤基因靶向治療的作用位點，臨床應用前景廣闊。

2.2 黃芩素對人膠質瘤細胞株SHG-44的多重作用 黃芩素的抗腫瘤作用主要表現在以下幾個方面：(1)調節花生四烯酸系統代謝；(2)抑制腫瘤新生血管生成；(3)增強腫瘤細胞對化療藥物敏感性；(4)抑制腫瘤細胞增殖、侵襲和遷移等[12-13]。毛捷等[12]通過體外實驗證實，黃芩素對人膠質瘤細胞株SHG-44的作用呈時間和劑量依賴性，其抑制人膠質瘤細胞株SHG-44增殖的作用機制與欖香烯相同。多項研究證實，黃芩素能通過多重機制作用于腫瘤細胞的不同靶位，進而起到抑制人膠質瘤細胞株SHG-44生長的作用，黃芩亦是治療腦膠質瘤的祖國醫藥的代表藥物。

3 人膠質瘤細胞株U87

3.1 槲皮素對人膠質瘤細胞株U87侵襲、遷移和增殖的影響 槲皮素具有抗組胺、抗炎、抗病毒、抗氧化及免疫調節作用[14]，對腫瘤細胞的增殖具有強力的抑制作用，已應用于多種腫瘤的治療。體外實驗發現，槲皮素可通過阻斷人膠質瘤細胞株U87的DNA合成而使其細胞周期停滯在G2/M期，進而抑制腫瘤細胞的侵襲和遷移。Lin等[15]研究發現，槲皮素可通過PKC/ERK/AP-1依賴的信號途徑下調乳腺癌細胞基質金屬蛋白酶9(MMP-9)的表達，進而抑制其侵襲和遷移，但其是否可抑制人膠質瘤細胞株U87的侵襲和遷移還有待進一步研究。王俊杰等[16]研究表明，槲皮素聯合替莫唑胺(TMZ)可能通過P13K信號通路逆轉人膠質瘤細胞株U87耐藥性，增強TMZ的細胞毒作用及增殖抑制作用，具有化療增效作用和改善預后作用。目前，雖然已證實槲皮素具有抑制人膠質瘤細胞株U87侵襲、遷移、增殖的作用及化療增效作用，但其作用機制及臨床應用還需進一步研究。

3.2 紫杉醇聯合腫瘤壞死因子相關凋亡誘導配體(TRAIL)誘導人膠質瘤細胞株U87凋亡 TRAIL是腫瘤壞死因子(TNF)超家族成員，為Ⅱ型跨膜糖蛋白。TRAIL與死亡受體DR4、DR5結合后，可通過激活非線粒體依賴型途徑(外源性途徑) 和線粒體依賴型途徑(內源性途徑)而誘導細胞凋亡，且其對腫瘤細胞具有選擇性，對正常細胞無毒性作用，具有良好的臨床應用前景。腦膠質瘤細胞極易對TRAIL產生耐藥性[17-18]，紫杉醇聯合TRAIL可能會增強腦膠質瘤細胞對紫杉醇的敏感性，進而提高化療效果。紫杉醇聯合TRAIL協同作用的機制可能是：上調DR4蛋白表達并進一步激活下游信號分子caspase-8和caspase-3的表達，進而誘導人膠質瘤細胞株U87凋亡，減輕腦膠質瘤細胞對TRAIL的耐藥[19]。

3.3 惡性腦膠質瘤U87細胞系及腫瘤干細胞(CSCs)放療敏感性低 惡性腦膠質瘤U87細胞系及CSCs接受X線照射后，隨著放射劑量增加細胞存活率逐漸下降；但在同一劑量放射線干預下，惡性腦膠質瘤U87細胞系存活率明顯低于CSCs，提示CSCs對放療的敏感性低于惡性腦膠質瘤U87細胞系，具有明顯的放療抵抗性[20]。惡性膠質瘤細胞的放療抵抗性及復發機制非常復雜，Bao等[21]研究發現，CSCs對放療的敏感性可能與影響細胞周期調控及信號轉導通路改變有關；CSCs特殊的DNA損傷修復機制、與周圍小生境相互依存的特殊關系及DNA損傷后損傷修復信號通路的開放等[22]都可能是惡性腦膠質瘤U87細胞系及CSCs放療抵抗性和復發的原因。闡明CSCs放療抵抗性的產生機制，探索針對CSCs的放療增敏劑將為腦膠質瘤的治療帶來新希望；在明確CSCs放療抵抗性產生機制后，可尋求逆轉該抵抗作用的分子靶向治療，進而徹底消除CSCs的放療抵抗，達到根治腫瘤的目的。

4 結語

近年來，關于各種治療藥物對人膠質瘤細胞株U251，SHG-44，U87作用機制方面的研究取得了重要突破，其殺傷腦膠質瘤細胞的機制可以概括為以下幾個方面：(1)影響細胞周期，抑制細胞增殖；(2)促進或抑制相關蛋白表達，促進細胞凋亡；(3)靶向作用于原癌基因或抑癌基因，直接將腫瘤細胞引向裂解；(4)聯合應用放療及化療等起到抗腫瘤“增效減毒”作用。目前，廣大科研工作者正在不斷嘗試將對其他腫瘤治療效果較好的藥物應用于腦膠質瘤的治療，如廣泛應用于內臟腫瘤晚期治療的欖香烯，其應用在腦膠質瘤的研究已獲得巨大收益。與此同時，多種藥物的體外抗膠質瘤作用及其臨床應用將會成為未來研究的熱點。除藥物治療外，放療也是惡性腫瘤的重要治療方法，欖香烯的放射增敏作用將推動研究人員進一步探索藥物治療聯合放療治療腦膠質瘤的新方法，相信不久放療將能更恰當地應用于腦膠質瘤的臨床治療。

文獻檢索策略

通過中國知網檢索“人膠質瘤細胞株”獲得近10年來報道較多的細胞株，篩選出“人膠質瘤細胞株U251，SHG-44，U87”作為論述對象。進一步通過中國知網和PubMed以“人膠質瘤細胞株U251，SHG-44，U87”和“glioma U251，SHG-44，U87”為關鍵詞檢索近5年來相關文獻，之后逐一閱讀，匯總實驗設計、研究方向及最新進展。部分文獻存在艱澀難懂的問題，如文獻[5-6]等，需進一步查閱相關文獻及補充相應信息，以保證文獻引用正確、可靠、科學。

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(本文編輯：鹿飛飛)

國家自然科學基金資助項目(81101912)；河北省衛生廳科研基金項目(20120144)；河北聯合大學大學生創新性實驗計劃項目(X2014076)

063000河北省唐山市，河北聯合大學臨床醫學院(孫月明，郭小華，張紅云，張益綽)；河北聯合大學基礎醫學院生理學教研室(秦麗娟)

秦麗娟，063000河北省唐山市，河北聯合大學基礎醫學院生理學教研室；E-mail：249008125@qq.com

R 730.264

A

10.3969/j.issn.1008-5971.2015.02.003

2014-09-12；

2015-01-20)

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