用實體瘤研究誘導分化比白血病少,實體瘤細胞種類多,其特性不一,誘導分化判定標準各不相同,分化指標一般包括形態和功能的變化,增殖能力下降,致瘤性消失。具體實例有以下幾種。
(一)人黏液表皮樣癌MEC-1細胞分化誘導實驗:
MEC-1細胞是一種低分化黏液表皮樣癌細胞系,為上皮樣細胞,體外增殖迅速,異型性明顯,裸鼠體內致瘤性強,在體外培養中經0.8%~1.6%DMSO誘導3天后出現一些分化表型,主要表現為生長抑制,異型性降低,表面微絨毛減少,粗面內質網明顯增加,胞漿中出現特征性成熟分泌顆粒,DNA含量減少,核型趨向二倍體,細胞表面抗原含量增加。此外用1mmol/l的六亞甲基二乙酸胺(HMBA),體外誘導MEC-1細胞也表現出類似的分化表型。
(二)人肝癌細胞分化誘導試驗:
BEL-7402肝癌細胞系,甲胎蛋白(AFP)陽性,酪氨酸轉氨酶活力低,6-磷酸葡萄糖脫氫酶活力升高,裸鼠體內能形成腫瘤。誘導分化后可通過AFP分泌能力消失,y-谷氨酰轉肽酶(y-GT)活力降低,酪氨酸轉氨酶(TAT)活力升高等指標判斷。目前常用于肝癌細胞誘導分化的藥物及其作用簡述如下。
1、全反式維甲酸(ATRA):
ATRA除對白血病具有很好的誘導分化治療作用外,對肝癌細胞SMMC-7721細胞系也有顯著誘導分化作用,用10umol/L的ATRA處理后,可使SMMC-7721細胞生長受到抑制,S期細胞減少,細胞形態向正常細胞方向逆轉,核變小,胞漿增多,二倍體細胞數由原先的4%上升至15%,可降低AFP分泌量和y-GT活性,可升高堿性磷酸酶(ALP)和TAT活性,增加白蛋白(ALB)的分泌量,使SMMC-7721細胞的惡性表型明顯逆轉。在用二乙基亞硝胺(DEN)誘發大鼠肝癌模型中,使用ATRA,則可延緩y-GT,谷胱甘肽S-轉移酶降低,以阻斷肝癌的發展。
此外,ATRA還可使SMMC-7721細胞膜表面的異常糖鏈結構發生改變,這很可能與接觸抑制的恢復有關。ATRA還可使SMMC-7721細胞C-fma基因和IGF基因及其受體基因表達減少,可使N-ras基因轉錄及所編碼的P21蛋白的表達量明顯降低。
2、環磷酸腺苷(cAMP)衍生物:
8Br-cAMP對SMMC-7721肝癌細胞有明顯的增殖抑制作用,可降低Y-GT,提高ALP比活力,降低膜性TPK比活力。
3、聯苯雙酯(DPB):
聯苯雙酯CF H22小鼠腹水型肝癌有一定療效。DPB10-4mol/L可明顯抑制BEL-7402肝癌細胞AFP基因表達,降低AFP分泌和Y-GT活力。升高ALB分泌量和TAT活性。降低C-MYC基因表達,可誘導抑癌基因p53的表達。
4、氧化賴氨酸(L-4-Oxalysine,OXL):
OXL對實體型肝癌H22小鼠的移植瘤有明顯抑制作用。可抑制BEL-7402肝癌細胞AFP基因表達和分泌。對BEL-7402,Hep-G2和BEL-7404肝癌細胞均有生長抑制作用,可使Hep-G2細胞的AFP分泌量下降,還可抑制HCC-93肝癌細胞的ATP分泌量和Y-GT活力。
5、羥基喜樹堿(10-hydroxycamptothecin,HCPT):
HCPT可誘導HL-60,U937,K562白血病細胞分化,0.005ug/mlHCPT可使Hep-G2細胞降低AFP分泌量和Y-GT活力,升高ALB的分泌量和ALP活力。
6、抑癌基因及原癌基因的反義寡核苷酸(antisense oligonueleotides):
黃賢明等構建了C-est-2,C-myc 及N-ras3個癌基因的反義RNA,用逆轉錄病毒轉入肝癌細胞株SMMC-7721,使細胞生長速度下降70%,軟瓊脂集落形成能力和裸鼠致瘤能力顯著下降。
有人用反義胰島素樣生長因子-1基因(IGF-1)轉染Hep-G2肝癌細胞,可使AFP,癌胚抗原(CEA)表達水平顯著下降。
有人采用抑癌基因P21,用逆轉錄病毒轉染到HCC-9204肝癌細胞中,可表達P21蛋白,不僅可使肝癌細胞生長停滯,而且可使惡性表型發生逆轉,轉染的肝癌細胞在軟瓊脂中無集落形成,Brdu摻入量顯著降低。G1期細胞增多,S期細胞減少。
7、丹參酮:
丹參酮可使SMMC-7721細胞形態趨向正常分化,細胞生長明顯受抑。Brdu標記率和增殖細胞核抗原(PCNA)陽性率明顯降低,細胞被阻止在G0/G1期,S期細胞數量明顯減少,可抑制C-myc癌基因表達,抑制DNA多聚酶∮的活性,抑制細胞進入S期的DNA合成,抑制其生長繁殖,促進了細胞的誘導分化。
8、人參:
人參根部苷可使MH1C1大鼠肝癌細胞的軟瓊脂克隆形成率受抑,使L-3H-鳥氨酸合成增加,琥珀酸-細胞色素C還原酶活性增加。在肝癌細胞超微結構的形態上也出現向正常細胞逆轉的改變。
9、亞硒酸鈉(Na2SeO3):
Na2SeO3可抑制SMMC-7721細胞生長,最小劑量的Na2SeO3(2.5umol/l)處理SMMC-7721細胞,其生長抑制率為35%,對3H-TDR的摻入量和AFP分泌均有抑制作用,細胞表面的纖黏連蛋白含量增加,利于恢復細胞的接觸抑制。
10、地塞米松:
1.0ug/ml地塞米松處理人肝癌細胞系SMMC-7721,可使細胞貼壁牢固,形態也發生改變,對PHA凝集程度大幅度下降。核仁組成區嗜銀蛋白膠質的銀染(Ag-aNoR)明顯萎縮消失。可能是對基因(特別是rRNA基因)發揮了調節作用。
(三)人結腸癌HT-29細胞分化誘導試驗:
HT-29為人結腸癌實體瘤建立的細胞株,為腺癌,具有上皮樣細胞的特征,在體外培養中,加入某些誘導分化劑可使癌細胞分化為成熟的腺細胞,主要表現為黏液分泌增加,堿性磷酸酶活力升高,以及形態上形成圓頂樣結構。
(四)人神經母細胞瘤LA-N-1細胞分化誘導實驗:
LA-N-1細胞是Ⅳ期神經母細胞,骨髓細胞建立的體外培養細胞株。體外生長的大部分細胞呈淚珠狀,少數具有短樹突樣結構,細胞成簇生長。在軟瓊脂中能形成集落。裸鼠體內能致瘤。在分化誘導劑作用下,細胞形態上形成樹突樣結構,功能上可產生神經遞質合成酶。
(五)黑色素瘤細胞分化誘導試驗:
小鼠B16黑色素瘤細胞在許多誘導分化劑作用下可發生成熟分化,細胞出現樹突樣結構,酪氨酸酶活力增加,黑色素生成量可用分光光度計定量測定,因此它是判定分化的理想標記。
(六)人肺癌細胞的誘導分化:
桂皮酸不僅可抑制膠質母細胞瘤,黑色素瘤的增殖,并能誘導黑色素瘤細胞分化,而且可誘導肺癌細胞分化。
1~3mmol/L的桂皮酸處理PGEL3肺癌細胞,于第4天就呈現出明顯抑制肺癌細胞生長的作用。使倍增時間也明顯延長,3mmol/L濃度可使細胞形態改變明顯,大多呈長棱形,甚至可使膠質瘤細胞呈現星形,有突起伸出,胞體明顯增寬,核漿比例增大,細胞分裂指數和軟瓊脂集落形成率均明顯下降。可顯著抑制ConA的凝集作用,3mmol/L濃度處理PGEL3細胞45min,在層黏連蛋白基質上的黏附百分率明顯下降。在聚碳酸酯微孔濾膜上穿膜運動細胞數明顯少于對照組,人工基底膜侵襲穿膜細胞數(降解侵襲能力)也明顯少于對照組。