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胃癌的发生、发展是一个多因素、多基因变异累积的多阶段演进过程,慢性萎缩性胃炎、非典型增生、肠上皮化生都被认为是癌前病变,而非典型增生,肠上皮化生往往是在长期慢性炎症基础上形成的。目前大量研究证实在各种理化刺激因素作用下机体所产生的长期慢性炎症可以从多个方面增加患癌的风险。核因子κB(NF-κB,nuclear factor-κB)、环氧合酶2(COX-2,cyclooxygenase 2)、诱导型—氧化氮合酶(iNOS,inducible nitric oxide synthase)基因皆为炎症相关基因,在炎症反应的调节过程中发挥重要的调节作用。COX-2、iNOS基因启动子上具有NF-κB结合位点,NF-κB可以通过促进COX-2及iNOS基因转录、诱导其蛋白表达而发挥炎症、免疫调节作用。同时研究表明在炎症-癌的转变过程中,除了过量活性氧(ROS,reactive oxygen species)诱导的DNA及组织损伤作用外,COX-2催化产生的大量前列腺素E2(PGE2,prostaglandin E2)、iNOS催化产生的一氧化氮(NO,nitrogen monoxidum)及活性氮(RNS,reactive nitrogen species)亦发挥着重要作用。NF-κB与慢性胃炎尤其是Hp相关胃炎密切相关,那么在慢性胃炎、不典型增生、胃癌的转变过程中是否由于NF-κB异常表达而导致COX-2、iNOS过度表达进而对胃癌的发生发展起重要的促进作用呢?对此国内尚未见报道。大量流行病学研究显示非甾体抗炎药(NSAIDs,non-steroidal antiinflammatory drugs)对消化道肿瘤具有防治作用,研究证实NSAIDs可以通过诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤血管生成、调节肿瘤免疫等途径发挥抗肿瘤作用,但对其具体机制仍不十分明确,认为主要与抑制COX-2酶活性、降低PGs生成有关,同时有实验表明除了COX-2依赖性抗肿瘤机制外,还有NF-κB、PPARγ等非COX-2依赖性抗肿瘤机制,而对于NF-kB途径目前国内尚未见报道。iNOS与神经系统变性性疾病有关,NSAIDs可以通过抑制iNOS酶活性、减少NO生成而发挥预防作用,然而NSAIDs是否对肿瘤组织内iNOS同样具有抑制作用,目前尚未见报道。本课题基于上述原因设计而成。研究主要包括两方面内容,分别叙述如下。
一、NF-kB、COX-2、iNOS在胃癌中的表达意义
目的:探讨NF-VB、COX-2、iNOS在胃癌中的表达意义并对三者促胃癌机制进行初步研究。
方法:采用免疫组织化学方法对84例胃癌、33例轻度不典型增生,21例重度不典型增生组织中NF-kB、COX-2、iNOS及相关蛋白血管内皮生长因子(VEGF,vascular endothelial growth factor)、bcl-2、bax的表达进行检测,同时检测组织中CD34的表达并计数MVD值。
结果:①在胃轻度、重度不典型增生及胃癌组织中COX-2、iNOS、NF-kB、VEGF、bcl-2阳性表达率逐渐升高,bax阳性表达率逐渐降低。胃癌与轻度不典型增生组之间COX-2、iNOS、NF-kB、VEGF、bel-2、bax的表达均出现统计学差异(P<0.05),COX-2、VEGF、bcl-2在胃癌与重度不典型增生组之间亦出现统计学意义(P<0.05)。②大于5cm的胃癌组织中COX-2、iNOS、NF-kB、vEGF、bcl-2表达阳性率高于小于5cm的胃癌组织的阳性表达率,具有统计学意义(P<0.05);有淋巴结转移病例中COX-2、iNOS、VEGF表达阳性率高于无淋巴结转移病例,没有淋巴结转移病例中bax阳性表达率高于出现淋巴结转移病例,具有统计学意义(P<0.05);COX-2、VEGF表达阳性率与肿瘤浸润深度相关(P<0.05)。COX-2、iNOS、NF-kB、VEGF、bcl-2、bax在胃癌患者中阳性表达率均与分化程度无关。③胃癌组织中COX-2、iNOS与NF-kB蛋白表达之间具有相关性(P<0.05)。COX-2、iNOS与VEGF蛋白表达之间具有相关性(P<0.05)。NF-kB与bcl-2蛋白表达之间正相关(P<0.05)。COX-2与bcl-2蛋白表达之间正相关(P<0.05)。④在轻度小典型增生、重度不典型增生及胃癌中MVD值逐渐上升,分别为20.6l±18.20、33.76±21.80、57.98±23.25,在胃癌与轻度不典型增生组之间出现统计学意义(P<0.05)。在胃癌组织中,COX-2、VEGF阳性表达者其微血管密度明显高于阴性者,即MVD与COX-2、VEGF的表达相关(P<0.05)。
结论:①NF-κB、COX-2及iNOS在胃癌的发生、进展过程中具有重要作用。②在致炎因素作用下NF-κB持续表达可以导致COX-2和iNOS过度表达,引起胃粘膜细胞过度增生,进而成为胃癌形成的早期事件。
二、NSAIDs抗人胃癌SGC-7901细胞生长机制研究
目的:观察舒林酸、尼美舒利对人胃癌SGC-7901细胞的生长抑制作用并对其机制进行初步研究。
方法:体外培养人胃癌SGC-7901细胞,并给予不同浓度舒林酸、尼美舒利干预,同时设立阴性对照及阳性对照(顺铂10μg/m1)。①MTT法检测舒林酸、尼美舒利作用后SGC-7901细胞生长抑制率;②HE染色、电镜观察药物作用后细胞形态学变化;③免疫组化、western-blot方法检测药物对人胃癌SGC-7901细胞NF-κB、COX-2、iNOS、VEGF、bcl-2、bax蛋白表达的影响:④酶学方法检测药物作用后人胃癌SGC-7901细胞内TNOS、iNOS、NO含量的改变。
结果:①MTT结果显示舒林酸、尼美舒利可以抑制人胃癌SGC-7901细胞增殖,其抑制作用具有明显的剂量和时间依赖性,0.6mmol/L舒林酸组在24h即开始出现统计学意义,60h时0.3 mmol/L组亦出现统计学意义。100μmol/L尼美舒利组24h即开始出现统计学意义,48h起50μmol/L亦出现统计学意义(P<0.05);②HE染色检测结果显示随着给药浓度的上升及给药时间的延长,SGC-7901细胞逐渐变得稀疏,并且高浓度组可见核固缩、核碎裂、染色质边集等凋亡及坏死的形态学表现,经电镜观察证实高浓度组中出现核固缩、核碎裂、染色质边集及凋亡小体等凋亡、坏死的形态学表现;③免疫组化结果显示舒林酸、尼美舒利作用48h后人胃癌SGC-7901细胞COX-2、iNOS、NF-κB、VEGF、bc1-2表达逐渐下降,bax表达逐渐上升,与阴性对照组相比,舒林酸0.6mmol/L、1.2mmol/L实验组,尼美舒利100μmol/L、200μmol/L组均出现统计学差异(P<0.05)。由westem-blot结果可见随着两种药物浓度的升高COX-2、iNOS、NF-κB、VEGF蛋白表达水平逐渐降低,具有剂量依赖性。NF-κB与COX-2、iNOS、bcl-2之间及COX-2与VEGF、bcl-2之间蛋白表达率具有相关性(P<0.05);④随着舒林酸、尼美舒利给药浓度的增加SCG-7901细胞内TNOS、iNOS及NO含量逐渐降低,尼美舒利100、200gmol/L组和舒林酸0.6、1.2mmol/L组与阴性对照组相比皆出现统计学差异(P<0.05)。
结论:①舒林酸、尼美舒利可以抑制人胃癌SGC-7901细胞增殖、促进细胞凋亡,其促凋亡机制与促进bax表达及抑制bcl-2表达有关;②舒林酸、尼美舒利可以通过抑制肿瘤细胞VEGF表达而发挥促进肿瘤血管形成作用;③NF-kB、iNOS途径在舒林酸、尼美舒利抗肿瘤机制中具有一定作用。