人胶质瘤细胞株U251，SHG-44，U87研究进展

孙月明，郭小华，张红云，张益绰，秦丽娟

·前沿进展·

人胶质瘤细胞株U251，SHG-44，U87研究进展

孙月明，郭小华，张红云，张益绰，秦丽娟

脑胶质瘤是神经外科最常见的恶性肿瘤，手术是其首选治疗方法，但由于脑胶质瘤为侵袭性生长，手术很难彻底切除，术后极易复发，而放、化疗对脑胶质瘤细胞缺乏特异性，因此，如何控制脑胶质瘤的恶性增殖和侵袭性生长是目前临床医学亟待解决的问题之一。对于脑胶质瘤的研究，实验研究中常用人胶质瘤细胞株U251，SHG-44和U87，本文就其相关研究进展进行综述。

神经胶质瘤；人胶质瘤细胞株U251；人胶质瘤细胞株SHG-44；人胶质瘤细胞株U87；综述

手术、放化疗是传统的脑胶质瘤治疗方法，但由于脑胶质瘤为侵袭性生长，其整体治疗效果并不理想，积极研究化疗药物作用机制以寻找脑胶质瘤最优治疗方案是广大科研工作者共同努力的目标。人胶质瘤细胞株U251，SHG-44，U87是常用的实验材料，近年来关于脑胶质瘤细胞周期变化、凋亡、原癌基因及抑癌基因表达、屏障通透性改变、侵袭能力变化等方面的研究取得了重大突破，本文就人胶质瘤细胞株U251，SHG-44，U87相关研究进展进行综述。

1 人胶质瘤细胞株U251

1.1 金雀异黄素(Genistein)对人胶质瘤细胞株U251增殖的直接抑制作用 刘书哲等[1-4]应用对比染色、细胞分析、免疫印迹等试验方法得出结论，认为人胶质瘤细胞株U251对Genistein具有敏感性和浓度依赖性，其主要作用机制为Genistein抑制人胶质瘤细胞株U251增殖和诱导人胶质瘤细胞株U251凋亡，Genistein可促进Bc-l 2家族成员通过凋亡的线粒体途径发挥调控凋亡作用[1]，还可使c-myc基因蛋白表达下降[2]。此外，Genistein对人胶质瘤细胞株U251的细胞周期也有影响，其可在降低G0/G1期、S期细胞数量同时明显增加G2/M期细胞数量，即Genistein可使人胶质瘤细胞株U251阻滞于G2/M期而使之无法完成有丝分裂，进而抑制其增殖活性。通过进一步深入研究而将Genistein应用于临床治疗将为脑胶质瘤患者带来实质性获益。

1.2 榄香稀对人胶质瘤细胞株U251的放射增敏作用 榄香烯是从姜科植物温莪术中提取的活性物质，具有抗肿瘤作用，已有大量将其应用于肺癌、胃癌、食管癌等多种恶性肿瘤的临床报道[5-7]，于是，其对人脑胶质瘤的作用也成为目前研究的热点。相关实验证实，榄香稀对人胶质瘤细胞株U251具有放疗增敏作用，且呈时间和剂量依赖性，其作用机制是抑制人胶质瘤细胞株U251增殖和诱导人胶质瘤细胞株U251凋亡，这一点与Genistein作用机制类似[8]。令人欣喜的是，体外研究已证实榄香烯具有抗脑胶质瘤作用并已开始应用于临床，目前其常用于早期胶质瘤患者和经其他方法治疗无效的患者的尝试性治疗[9]。榄香烯作为放疗增敏剂具有以下突出优点：脂溶性好，渗透性强，起效快；效能高，疗效显著，可显著延长脑胶质瘤患者生存期；毒性低，不会引起骨髓抑制，对肝肾无影响等。

2 人胶质瘤细胞株SHG-44

2.1 miR-34a可作为胶质瘤基因治疗的潜在靶点 Godlewski等[10]通过检测miR在恶性胶质瘤组织和邻近无肿瘤脑组织的表达发现，恶性胶质瘤组织中miR-128表达降低可明显减少肿瘤细胞增殖。刘鹏等[11]研究表明，miR-34a对部分人胶质瘤细胞株U251和人胶质瘤细胞株U87均具有抑制作用，可诱导胶质瘤细胞凋亡并抑制其增殖，而miR-34a对人胶质瘤细胞株SHG-44的作用也因此得到关注。近年来，研究者通过体外转染技术、MTT法、流式细胞术等证实miR-34a对人胶质瘤细胞株SHG-44具有抑制作用，且miR-34a可作为肿瘤恶性程度的预测指标及胶质瘤基因靶向治疗的作用位点，临床应用前景广阔。

2.2 黄芩素对人胶质瘤细胞株SHG-44的多重作用 黄芩素的抗肿瘤作用主要表现在以下几个方面：(1)调节花生四烯酸系统代谢；(2)抑制肿瘤新生血管生成；(3)增强肿瘤细胞对化疗药物敏感性；(4)抑制肿瘤细胞增殖、侵袭和迁移等[12-13]。毛捷等[12]通过体外实验证实，黄芩素对人胶质瘤细胞株SHG-44的作用呈时间和剂量依赖性，其抑制人胶质瘤细胞株SHG-44增殖的作用机制与榄香烯相同。多项研究证实，黄芩素能通过多重机制作用于肿瘤细胞的不同靶位，进而起到抑制人胶质瘤细胞株SHG-44生长的作用，黄芩亦是治疗脑胶质瘤的祖国医药的代表药物。

3 人胶质瘤细胞株U87

3.1 槲皮素对人胶质瘤细胞株U87侵袭、迁移和增殖的影响 槲皮素具有抗组胺、抗炎、抗病毒、抗氧化及免疫调节作用[14]，对肿瘤细胞的增殖具有强力的抑制作用，已应用于多种肿瘤的治疗。体外实验发现，槲皮素可通过阻断人胶质瘤细胞株U87的DNA合成而使其细胞周期停滞在G2/M期，进而抑制肿瘤细胞的侵袭和迁移。Lin等[15]研究发现，槲皮素可通过PKC/ERK/AP-1依赖的信号途径下调乳腺癌细胞基质金属蛋白酶9(MMP-9)的表达，进而抑制其侵袭和迁移，但其是否可抑制人胶质瘤细胞株U87的侵袭和迁移还有待进一步研究。王俊杰等[16]研究表明，槲皮素联合替莫唑胺(TMZ)可能通过P13K信号通路逆转人胶质瘤细胞株U87耐药性，增强TMZ的细胞毒作用及增殖抑制作用，具有化疗增效作用和改善预后作用。目前，虽然已证实槲皮素具有抑制人胶质瘤细胞株U87侵袭、迁移、增殖的作用及化疗增效作用，但其作用机制及临床应用还需进一步研究。

3.2 紫杉醇联合肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)诱导人胶质瘤细胞株U87凋亡 TRAIL是肿瘤坏死因子(TNF)超家族成员，为Ⅱ型跨膜糖蛋白。TRAIL与死亡受体DR4、DR5结合后，可通过激活非线粒体依赖型途径(外源性途径) 和线粒体依赖型途径(内源性途径)而诱导细胞凋亡，且其对肿瘤细胞具有选择性，对正常细胞无毒性作用，具有良好的临床应用前景。脑胶质瘤细胞极易对TRAIL产生耐药性[17-18]，紫杉醇联合TRAIL可能会增强脑胶质瘤细胞对紫杉醇的敏感性，进而提高化疗效果。紫杉醇联合TRAIL协同作用的机制可能是：上调DR4蛋白表达并进一步激活下游信号分子caspase-8和caspase-3的表达，进而诱导人胶质瘤细胞株U87凋亡，减轻脑胶质瘤细胞对TRAIL的耐药[19]。

3.3 恶性脑胶质瘤U87细胞系及肿瘤干细胞(CSCs)放疗敏感性低 恶性脑胶质瘤U87细胞系及CSCs接受X线照射后，随着放射剂量增加细胞存活率逐渐下降；但在同一剂量放射线干预下，恶性脑胶质瘤U87细胞系存活率明显低于CSCs，提示CSCs对放疗的敏感性低于恶性脑胶质瘤U87细胞系，具有明显的放疗抵抗性[20]。恶性胶质瘤细胞的放疗抵抗性及复发机制非常复杂，Bao等[21]研究发现，CSCs对放疗的敏感性可能与影响细胞周期调控及信号转导通路改变有关；CSCs特殊的DNA损伤修复机制、与周围小生境相互依存的特殊关系及DNA损伤后损伤修复信号通路的开放等[22]都可能是恶性脑胶质瘤U87细胞系及CSCs放疗抵抗性和复发的原因。阐明CSCs放疗抵抗性的产生机制，探索针对CSCs的放疗增敏剂将为脑胶质瘤的治疗带来新希望；在明确CSCs放疗抵抗性产生机制后，可寻求逆转该抵抗作用的分子靶向治疗，进而彻底消除CSCs的放疗抵抗，达到根治肿瘤的目的。

4 结语

近年来，关于各种治疗药物对人胶质瘤细胞株U251，SHG-44，U87作用机制方面的研究取得了重要突破，其杀伤脑胶质瘤细胞的机制可以概括为以下几个方面：(1)影响细胞周期，抑制细胞增殖；(2)促进或抑制相关蛋白表达，促进细胞凋亡；(3)靶向作用于原癌基因或抑癌基因，直接将肿瘤细胞引向裂解；(4)联合应用放疗及化疗等起到抗肿瘤“增效减毒”作用。目前，广大科研工作者正在不断尝试将对其他肿瘤治疗效果较好的药物应用于脑胶质瘤的治疗，如广泛应用于内脏肿瘤晚期治疗的榄香烯，其应用在脑胶质瘤的研究已获得巨大收益。与此同时，多种药物的体外抗胶质瘤作用及其临床应用将会成为未来研究的热点。除药物治疗外，放疗也是恶性肿瘤的重要治疗方法，榄香烯的放射增敏作用将推动研究人员进一步探索药物治疗联合放疗治疗脑胶质瘤的新方法，相信不久放疗将能更恰当地应用于脑胶质瘤的临床治疗。

文献检索策略

通过中国知网检索“人胶质瘤细胞株”获得近10年来报道较多的细胞株，筛选出“人胶质瘤细胞株U251，SHG-44，U87”作为论述对象。进一步通过中国知网和PubMed以“人胶质瘤细胞株U251，SHG-44，U87”和“glioma U251，SHG-44，U87”为关键词检索近5年来相关文献，之后逐一阅读，汇总实验设计、研究方向及最新进展。部分文献存在艰涩难懂的问题，如文献[5-6]等，需进一步查阅相关文献及补充相应信息，以保证文献引用正确、可靠、科学。

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(本文编辑：鹿飞飞)

国家自然科学基金资助项目(81101912)；河北省卫生厅科研基金项目(20120144)；河北联合大学大学生创新性实验计划项目(X2014076)

063000河北省唐山市，河北联合大学临床医学院(孙月明，郭小华，张红云，张益绰)；河北联合大学基础医学院生理学教研室(秦丽娟)

秦丽娟，063000河北省唐山市，河北联合大学基础医学院生理学教研室；E-mail：249008125@qq.com

R 730.264

A

10.3969/j.issn.1008-5971.2015.02.003

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