ERK12信號通路在紫杉醇誘導(dǎo)直腸癌細胞凋亡中的作用分析

張潮團　鄭權(quán)

【摘要】 目的：探討ERK12信號通路在紫杉醇誘導(dǎo)直腸癌細胞凋亡中的作用。方法：培養(yǎng)直腸癌細胞系CX1作為研究標本，分別單獨應(yīng)用紫杉醇、紫杉醇+ERK12信號通路抑制劑PD98059作用于直腸癌細胞系CX1，應(yīng)用MTT法檢測兩者對直腸癌細胞的殺傷力。結(jié)果：（1）不同藥物濃度下，紫杉醇+ERK12信號通路抑制劑PD98059作用72 h的直腸癌細胞生長抑制率均較單獨應(yīng)用紫杉醇高（P<0.05）。（2）紫杉醇+ERK12信號通路抑制劑PD98059作用24、48 h的細胞凋亡率均較單獨應(yīng)用紫杉醇高（P<0.05）。結(jié)論：通過抑制ERK12信號通路，能夠增強紫杉誘導(dǎo)直腸癌細胞凋亡的作用。

【關(guān)鍵詞】 直腸癌； ERK12信號通路； 紫杉醇； 細胞凋亡； 作用

Analysis the Role of ERK12 Signaling Pathway in Taxol Induced of Colorectal Cancer Cell Apoptosis/ZHANG Chao-tuan，ZHENG Quan.//Medical Innovation of China，2017，14（16）：032-034

【Abstract】 Objective：To study the ERK12 signaling pathways in taxol induce the role of apoptosis of colon cancer.Method：Cultivate CX1 colorectal cancer cell line as the research samples，used drug，Taxol +ERK12 separately signaling pathway inhibitor PD98059 CX1 role in colorectal cancer cell line，determined by MTT method was applied to detect both lethality of colorectal cancer cells.Result：（1）under different concentrations of drug，Taxol +ERK12 signaling pathway inhibitor PD98059 72 h of colorectal cancer cells growth inhibition rate were relatively high application paclitaxel alone（P<0.05）.（2）Taxol+ERK12 signaling pathway inhibitor PD98059 role within 24 and 48 h，apoptosis rate were relatively high application paclitaxel alone（P<0.05）.Conclusion：By inhibiting ERK12 signaling pathways，can enhance the effect of yew induced rectal cancer cell apoptosis.

【Key words】 Colorectal cancer； ERK12 signaling pathways； Taxol； Cell apoptosis； Role

First-authors address：The Peoples Liberation Army 421th General Surgery Center Hospital，Guangzhou 510000，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2017.16.009

直腸癌的發(fā)病范圍為齒狀線至直腸乙狀結(jié)腸交界，由于病灶位置深入盆腔，解剖關(guān)系復(fù)雜，故手術(shù)治療難以徹底，術(shù)后復(fù)發(fā)率較高，遠期預(yù)后較差[1-3]。針對直腸癌手術(shù)治療存在的弊端，近年來越來越多的直腸癌患者選擇接受手術(shù)治療聯(lián)合術(shù)后化療[4]。但伴隨著臨床對直腸癌化療作用機制的深入研究，不斷有研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)ERK12信號傳導(dǎo)通路被激活后會促進腫瘤細胞的分化和增殖，并推測ERK12信號傳導(dǎo)通路的異常激活可能參與了直腸癌患者腫瘤浸潤及轉(zhuǎn)移的過程[5-7]。基于上述研究現(xiàn)狀，本研究對ERK12信號通路在紫杉醇誘導(dǎo)直腸癌細胞凋亡中的作用進行分析，旨在明確ERK12信號通路對直腸癌患者臨床療效的影響，為臨床制定直腸癌患者的治療方案提供參考價值，以進一步改善直腸癌患者遠期預(yù)后。

1 資料與方法

1.1 一般資料 研究標本為直腸癌細胞系CX1。

1.2 方法

1.2.1 直腸癌細胞培養(yǎng) 直腸癌細胞系CX1的培養(yǎng)液為10%胎牛血清（經(jīng)30 min滅活）和慶大霉素12 U/mL，培養(yǎng)液溫度56 ℃，放于培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)。培養(yǎng)箱溫度37 ℃、飽和濕度、5% CO2，進行傳代培養(yǎng)，選取對數(shù)生長期細胞開展研究。

1.2.2 兩種藥物方案的敏感性檢測 應(yīng)用MMT（噻唑藍）檢測紫杉醇+ERK12信號通路抑制劑PD98059和紫杉醇對直腸癌細胞的敏感性。具體方法為：在96孔板上接種直腸癌細胞，濃度為1×105個/mL。先放在培養(yǎng)液中培養(yǎng)4 h，觀察細胞貼壁后，將96個孔板分為兩組，其中一組加入濃度為10 μmol/L、100 nmol/L、1 nmol/L的紫杉醇，另一組加入ERK12信號通路抑制劑PD98059后在加入不同濃度的紫杉醇。兩組均繼續(xù)培養(yǎng)72 h，在培養(yǎng)至69 h時于每個孔板中加入20μL MMT，4 h后將上清液吸出，加入100 DMSO，充分混勻后，使用酶標儀在570 nm波長處檢測細胞的OD值，計算兩組的直腸癌細胞生長抑制率。計算公式為：抑制率=（1-存活率）×100%，存活率為兩組OD值的比值與10%的乘積。

1.2.3 直腸癌細胞周期解析 在6孔板上接種直腸癌細胞，濃度為1×106個/mL。在每個孔板中加入3.5 mL培養(yǎng)液，之后分別加入濃度為10 μmol/L、100 nmol/L、1 nmol/L的紫杉醇和ERK12信號通路抑制劑PD98059。于加入PD98059后24、48 h收集細胞，在收集的細胞中加入冷PBS，以1000 r/min的速度離心5 min，洗滌2次，加入體積比為70%的4 ℃乙醇過夜，在1000 r/min的速度離心5 min，洗滌2次，加入100 μL碘化丙啶，放在4 ℃閉光的環(huán)境中染色30 min，應(yīng)用流式細胞及配套軟件對細胞周期進行解析。

1.3 觀察指標 本研究選取的關(guān)注指標包括：（1）不同藥物濃度下（10 μmol/L、100 nmol/L、1 nmol/L），紫杉醇、紫杉醇+ERK12信號通路抑制劑PD98059作用72 h的直腸癌細胞抑制率；（2）紫杉醇、紫杉醇+ERK12信號通路抑制劑PD98059作用24、48 h直腸癌細胞凋亡率。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 使用SPSS 20.0版本統(tǒng)計學(xué)軟件建立數(shù)據(jù)分析模型，計量資料采用（x±s）表示，比較采用t檢驗，計數(shù)資料采用例（%）描述，比較采用 字2檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同藥物濃度下兩種藥物方案作用72 h的直腸癌細胞生長抑制率比較 10 μmol/L、100 nmol/L、1 nmol/L濃度下，紫杉醇+ERK12信號通路抑制劑PD98059作用72 h的直腸癌細胞生長抑制率均較單獨應(yīng)用紫杉醇高（P<0.05），見表1。

2.2 兩種藥物方案作用24、48 h的直腸癌細胞凋亡率比較 在高倍鏡下觀察紫杉醇+ERK12信號通路抑制劑PD98059作用24、48 h的直腸癌細胞凋亡情況，隨機選取視野內(nèi)100個細胞統(tǒng)計兩種藥物方案的細胞凋亡率，結(jié)果顯示紫杉醇+ERK12信號通路抑制劑兩個作用時間點的直腸癌細胞凋亡率均高于單獨應(yīng)用紫杉醇（P<0.05），見表2。

3 討論

紫杉醇為我國臨床治療卵巢癌和乳腺癌的常用藥物，其本質(zhì)是紅豆杉屬植物中的一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的次生代謝產(chǎn)物，也是目前我國醫(yī)療領(lǐng)域上使用的唯一可以促進微管聚合和穩(wěn)定已聚合微管的藥物[8-10]。藥理研究證實該種藥物的微蛋白結(jié)合十分穩(wěn)定，能夠抑制微管正常的力學(xué)重組，并能影響細胞的正常分裂，從而能夠抑制細胞內(nèi)某些調(diào)控因素對微管的作用，誘導(dǎo)細胞凋亡[11]。近年來的臨床研究均報道該種藥物在卵巢癌和乳腺癌患者臨床治療中的應(yīng)用，能夠獲良好的臨床療效，但關(guān)于該藥物在直腸癌患者臨床治療中的應(yīng)用，卻鮮有報道[12-13]。動物實驗研究結(jié)果顯示，紫杉醇對荷瘤裸鼠具有明顯療效，同時也發(fā)現(xiàn)ERK信號傳導(dǎo)系統(tǒng)會對紫杉醇治療荷瘤裸鼠的療效產(chǎn)生影響[14-15]。

ERK是介導(dǎo)機體內(nèi)細胞反應(yīng)的重要信號傳導(dǎo)系統(tǒng)，普遍存在于多種哺乳動物體內(nèi)，該信號通路能夠?qū)⒓毎盘栔鸺墧U大傳入細胞內(nèi)，將細胞外的刺激物和細胞內(nèi)的細胞質(zhì)、細胞核中的效應(yīng)分子連接，對于細胞的生長和分化具有促進作用[16-18]。現(xiàn)階段，我國臨床研究最多的ERK信號通路為ERK12，主要研究內(nèi)容為該信號通路對惡性腫瘤患者疾病治療效果的影響[19]。直腸癌手術(shù)治療術(shù)后復(fù)發(fā)率高，我國臨床尚缺乏能夠改善直腸癌患者術(shù)后遠期預(yù)后的有效治療方案[20]。本研究旨在通過明確ERK12信號通路在紫杉醇誘導(dǎo)直腸癌細胞凋亡中的作用，對現(xiàn)有的直腸癌治療方案進行改建。研究結(jié)果顯示紫杉醇+PD98059作用下的直腸癌細胞生長抑制率、凋亡率均明顯高于單用紫杉醇。分析ERK12信號通路影響紫杉醇治療直腸癌療效的作用機制為：直腸癌細胞受到外南街刺激后能夠機會ERK1，促使ERK12發(fā)生磷化，細胞漿轉(zhuǎn)移至細胞核對，激活細胞核內(nèi)的下游底物，介導(dǎo)一些原癌基因的活化，對細胞的生長產(chǎn)生調(diào)控作用，促使癌細胞的浸潤和轉(zhuǎn)移。

對上述研究結(jié)果進行分析，本研究認為ERK12信號通路會對紫杉醇治療直腸癌的療效產(chǎn)生影響，通過抑制ERK12信號通路，能夠增強紫杉誘導(dǎo)直腸癌細胞凋亡的作用。但由于現(xiàn)階段我國臨床同類臨床研究報道較少，本院本次研究過程中的操作有待進一步規(guī)范，因此本研究所得結(jié)果仍需更多研究學(xué)者進行大量實踐研究驗證。

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（收稿日期：2017-03-08） （本文編輯：周亞杰）