間充質干細胞對婦科惡性腫瘤生物學行為的影響

鄭麗紅 胡曉麗 陳一杰 朱雪瓊

間充質干細胞（mesenchymal stem cell，MSC）是成人非造血干細胞，廣泛存在于各種器官和組織的基質中，具有高度的增殖、自我更新和多向分化的能力[1]。MSC 可以從各種組織中獲得，如羊水、骨髓、脂肪組織、臍帶等[2-4]。迄今為止，學者們發現MSC 對多種類型的實體瘤具有趨化性，可作為靶向治療的良好載體。近年研究表明，MSC 可作為載體細胞攜帶腫瘤壞死因子相關凋亡誘導配體、白細胞介素21、干擾素β 等因子靶向治療腫瘤[5-7]。但目前國內外關于MSC 對腫瘤細胞生物學行為的影響報道不一。本文就MSC 對婦科惡性腫瘤生物學行為的影響作一綜述。

1 MSC 對婦科惡性腫瘤細胞增殖的影響

1.1 MSC 對卵巢癌細胞增殖的影響 楊園園等[8]研究發現，綠色熒光蛋白標記的人臍帶來源MSC（60%）與紅色熒光蛋白mCherry 標記的卵巢癌細胞OVCAR-3、SKOV-3（40%）共培養，第3、5、7 天分別在熒光顯微鏡下計數紅色和綠色熒光，發現紅色熒光標記的腫瘤比例分別為36.1%、38.1%和73.3%，呈逐漸上升趨勢，說明人臍帶MSC 促進卵巢癌細胞的增殖。然而，更多研究表明臍帶MSC 能夠抑制卵巢癌細胞的增殖。向江東等[9]用人臍帶MSC 培養基上清液培養SKOV-3 細胞24、48 和72h，對照組用普通培養基，發現SKOV-3 細胞增殖活力隨條件培養基作用時間增加而顯著下降，抑制率分別為17.08%、35.36%和46.83%。提示人臍帶MSC 抑制卵巢癌細胞的增殖。Gauthaman 等[10]用含50%、70%和100%的人臍帶MSC 培養基上清液培養卵巢癌細胞系TOV-112D，對照組用普通培養基培養，72h 后采用3-（4，5-二甲基噻唑-2）-2，5-二苯基四氮唑溴鹽（MTT）檢測，結果顯示細胞生長抑制率分別為2.05%、3.44%和8.67%，100%的臍帶MSC 培養基上清液能夠顯著抑制TOV-112D 細胞生長；將蛋白含量為5、10 和15μg/ml 的臍帶MSC 細胞裂解液加入卵巢癌細胞TOV-112D 中，與對照組（0μg/ml 組）相比，發現3 者的細胞生長抑制率分別是36.84%、56.84%和60.0%，3 個不同濃度的臍帶MSC 細胞裂解液均顯著抑制卵巢癌細胞的生長。通過5-溴脫氧尿嘧啶核苷發現，50%的MSC 培養基上清液和蛋白含量為15μg/ml 的MSC 細胞裂解液對腫瘤細胞生長抑制達8.33%和34.33%，前者與普通培養基組相比差異無統計學意義，而后者差異有統計學意義。因此，100%的臍帶MSC 培養基上清液和MSC 細胞裂解液均可抑制卵巢癌細胞的增殖，且臍帶MSC 細胞裂解液對卵巢癌細胞增殖的抑制更明顯。

研究發現，子宮內膜MSC 與骨髓MSC 對卵巢癌細胞的增殖也有抑制作用[11-12]。Bu 等[11]用人子宮內膜MSC培養基上清液處理卵巢癌細胞SKOV-3、HO-8910，發現隨著MSC 培養基濃度（0%、50%、100%）的增加，細胞增殖力逐漸下降，并呈現濃度依賴；將SKOV-3 和人子宮內膜MSC 混合后注射到裸鼠皮下，以單獨注射卵巢癌細胞作為對照組。在注射后的第14、28 天，測量腫瘤體積發現混合注射組的腫瘤體積明顯小于對照組，第28 天稱瘤重發現，混合注射組的腫瘤重量明顯小于對照組。故推測人子宮內膜MSC 在體內和體外均能抑制卵巢癌細胞的增殖。Zhu 等[12]取30 只6 周齡的裸鼠，皮下注射2×106SKOV-3，其中的28 只在10d 左右形成直徑為5～6mm 的腫瘤，將其分為兩組后，通過尾靜脈注射1×107/ml 骨髓MSC 或磷酸鹽緩沖液到荷瘤裸鼠體內，在第4、7、10、14 天測量腫瘤大小發現注射MSC 組較單純注射PBS 組，其腫瘤生長率減慢，提示骨髓MSC 抑制卵巢癌細胞增殖。

而現有研究表明，脂肪MSC 能夠促進卵巢癌細胞的增殖。Chu 等[13]將卵巢癌細胞SKOV3、CAOV3、A2780及ES2 與人脂肪MSC 按5∶1 的比例直接共培養（將卵巢癌細胞和MSC 混合培養）或間接共培養（transwell 小室的上室鋪腫瘤細胞，下室鋪MSC）4d，結果顯示脂肪MSC 和卵巢癌細胞直接共培養組的腫瘤細胞數是卵巢癌細胞單純培養組的2 倍，而間接共培養組是卵巢癌細胞單獨培養組的5 倍。另外通過熒光染料羥基熒光素二醋酸鹽琥珀酰亞胺脂的流式結果顯示，間接共培養組的增殖指數較單獨培養組增加3～8 倍，說明人脂肪MSC在體外促進卵巢癌細胞增殖。Salimian 等[14]發現人大網膜脂肪MSC 與卵巢癌細胞OVCAR429 直接或間接共培養5d 后，卵巢癌細胞的增殖力較卵巢癌細胞單獨培養組明顯增加，可見MSC 促進卵巢癌細胞的增殖。研究表明精氨酸可促進卵巢癌細胞的增殖，在卵巢癌細胞和MSC 間接共培養組，通過超高效液相色譜可檢測到腫瘤細胞分泌大量精氨酸，腫瘤細胞單獨培養組無精氨酸的分泌，提示脂肪MSC 促進卵巢癌細胞的增殖可能與精氨酸相關。

1.2 MSC 對宮頸癌細胞增殖的影響 林琳等[15]將人臍帶MSC 與宮頸癌細胞Hela 在體外共培養48h 后，發現共培養組細胞增殖力[光密度（OD）450值：1.191±0.058）]與Hela 細胞單獨培養組（OD450值：1.172±0.069）比較差異無統計學意義。此外，將人臍帶MSC（1×105）與Hela 細胞（1×106）按1∶10 混合后接種于裸鼠皮下，接種18d 后的腫瘤體積[（1.46±0.1）mm3]和重量[（1.80±0.12）g] 均顯著高于單純接種Hela 細胞組的體積[（0.85±0.043）mm3]和重量[（1.10±0.05）g]，提示人臍帶MSC 對體外Hela 細胞的增殖雖然沒有影響，但是可以促進Hela 在體內的生長。

然而，有學者卻發現人臍帶MSC 在體外可以抑制宮頸癌細胞的增殖。劉華等[16]將人臍帶MSC 或其MSC培養基上清液與宮頸癌細胞Hela 共培養，對照組為普通培養基培養的Hela 細胞，發現隨著MSC 比例（1/9、1/5、1/3、1/2、2/3、3/4）或MSC 培養基濃度（5%、10%、20%、40%、60%）的增加，Hela 細胞增殖力逐漸下降，并呈濃度依賴。進一步通過集落形成實驗結果顯示，MSC 條件培養液可抑制Hela 細胞集落形成能力。認為MSC 在體外可以抑制Hela 細胞增殖。劉世凱等[17]研究也得到類似的結果。

1.3 MSC 對子宮內膜癌細胞增殖的影響 Salimian等[14]發現人大網膜脂肪MSC 與子宮內膜癌細胞HEC-1-A 共培養5d 后，其子宮內膜癌細胞的增殖力較子宮內膜癌細胞單獨培養組明顯增加，可見脂肪MSC 促進子宮內膜癌細胞的增殖。研究表明精氨酸可促進子宮內膜癌細胞的增殖，子宮內膜癌細胞和MSC 間接共培養時，腫瘤細胞分泌大量精氨酸，腫瘤細胞單獨培養組無精氨酸的分泌，提示脂肪MSC 促進子宮內膜癌細胞的增殖可能與精氨酸相關。

2 MSC 對婦科惡性腫瘤細胞凋亡的影響

2.1 MSC 對卵巢癌細胞凋亡的影響 有學者發現臍帶MSC 在體外可以促進卵巢癌細胞的凋亡。向江東等[9]用人臍帶MSC 培養基上清液培養SKOV-3 細胞24、48 和72h，對照組用普通培養基，發現SKOV-3 細胞隨條件培養基作用時間的增加凋亡細胞逐漸增多。提示臍帶MSC 促進卵巢癌的凋亡。Gauthaman 等[10]將50%的臍帶MSC 培養基上清液和蛋白含量為15μg/ml 的MSC 細胞裂解液加入到卵巢癌細胞TOV-112D 中，其凋亡率較對照組（普通培養基）明顯增加，分別為4.06%和14.18%，說明臍帶MSC 培養基上清液和細胞裂解液均能促進卵巢癌細胞凋亡。

然而Castells 等[18]研究卻發現骨髓MSC 可抑制卵巢癌細胞凋亡。OVCAR-3 在卡鉑作用48h 后，凋亡率為（57±5）%，而骨髓MSC 處理過的OVCAR-3 顯著抑制卡鉑誘導的凋亡，凋亡率降為（45.5±6.0）%，提示骨髓MSC 可抑制卵巢癌細胞凋亡。

2.2 MSC 對宮頸癌細胞凋亡的影響 劉華等[16]將人臍帶MSC 或其條件培養基與宮頸癌細胞Hela 共培養，通過RT-PCR 法檢測MSC 對Hela 細胞凋亡相關基因表達的影響。結果顯示，MSC 條件培養基上調Hela 細胞促凋亡分子p53、Bcl-2-相關X 蛋白及半胱氨酸蛋白酶-3基因表達，下調凋亡抑制因子B 細胞淋巴瘤-2 及存活素表達，提示臍帶MSC 可以促進宮頸癌細胞的凋亡。

3 MSC 對婦科惡性腫瘤細胞侵襲與轉移的影響

3.1 MSC 對卵巢癌細胞侵襲與轉移的影響 Gauthaman等[10]用50%的臍帶MSC 培養基上清液和蛋白含量為15μg/ml 的MSC 細胞裂解液處理卵巢癌細胞TOV-112D 后，發現腫瘤細胞的遷移率分別下降26.08%和38.93%，提示臍帶MSC 培養基上清液和細胞裂解液可明顯抑制卵巢癌細胞的遷移。

然而，研究表明其他來源MSC 卻能夠促進卵巢癌細胞的侵襲和遷移。Lis 等[19]將骨髓MSC 分別與卵巢癌細胞OVCAR3 和SKOV3 共培養，發現這兩種卵巢癌細胞共培養組的遷移能力較普通培養組分別提高了2 和

2.5 倍，同時transwell 試驗顯示，這兩種細胞的侵襲力相應增加了2.5 和1.5 倍，提示骨髓MSC 促進卵巢癌細胞的侵襲和轉移。Touboul 等[20]也發現骨髓MSC 和卵巢癌細胞共培養后促進了卵巢癌細胞的侵襲和遷移。Chu 等[13]將人脂肪MSC 分別與上皮性卵巢癌細胞系SKOV3、A2780、CAOV3 和ES2 直接或間接共培養4d，發現間接共培養組的腫瘤侵襲力相對于單純培養卵巢癌的對照組分別提高了5.04、8.11、2.10 和3.36 倍，直接共培養組較對照組增加了5.66、4.50、3.59 和4.33 倍，說明脂肪MSC 和卵巢癌細胞直接共培養或間接共培養均能促進上皮性卵巢癌細胞的侵襲能力。So 等[21]將人羊膜MSC、人蛻膜MSC 與卵巢癌細胞IGROV-1、SKOV-3共培養，通過細胞因子芯片發現共培養組的培養基中白細胞介素6（IL-6）的分泌增加。進一步用IL-6 處理腫瘤細胞，發現處理組細胞的遷移和侵襲能力明顯增加，同時發現處理組中基質金屬蛋白酶（MMP）-2、MMP-9的表達較未處理組明顯增加，轉錄因子Snail 表達增加、而上皮鈣黏蛋白E-cadherin 表達下降，通過劃痕實驗和侵襲實驗發現，細胞的遷移和侵襲能力明顯增加，提示羊膜和蛻膜MSC 通過IL-6 促進卵巢癌細胞的上皮間質轉化，從而促進其侵襲和轉移。

3.2 MSC 對子宮內膜癌細胞侵襲與轉移的影響 So等[21]發現羊膜和蛻膜MSC 可以通過IL-6 促進子宮內膜癌細胞Ishikawa 的上皮間質轉化，從而促進其侵襲和轉移。

4 小結

綜上所述，不同來源的MSC 對婦科惡性腫瘤生物學行為的影響結果不一。臍帶來源MSC 抑制卵巢癌細胞和宮頸癌細胞的增殖，促進卵巢癌細胞和宮頸癌細胞的凋亡，并抑制卵巢癌細胞的侵襲和遷移；子宮內膜來源MSC 也抑制卵巢癌細胞的增殖。然而，羊膜和蛻膜來源MSC 卻促進卵巢癌和子宮內膜癌的侵襲和遷移；脂肪來源MSC 促進卵巢癌細胞和子宮內膜癌細胞的增殖，抑制卵巢癌細胞的凋亡。骨髓來源MSC 對卵巢癌細胞增殖和凋亡的影響尚待進一步研究明確。以上研究均為MSC作為靶向載體治療婦科惡性腫瘤提供了新思路。