宫颈癌细胞模型在临床研究中的应用_陈小凤

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新乡医学院学报
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2015 年 第 32 卷
常更为明显，具有侵袭和转移的潜能，可能成为研究 癌细胞表面黏附分子异常和侵袭特性的细胞模型。 宫颈癌细胞系 HCE1 来源于 62 岁经病理诊断为低 分化鳞癌的 手 术 患 者，已 通 过 生 物 学 特 性 鉴 定［25］， 目前主要应用于化学治疗药物作用机制研究。在我 国维吾尔族女性的宫颈癌患病率和病死率明显高于 生活在同一 环 境 中 的 其 他 民 族。 张 璐［26］ 采 用 原 代 培养技术建立了 1 株具有民族特异性的宫颈癌细胞 株。易俊波等［27］为了弥补高危型 HPV 中 31 型的 研究空白，深入研究了高危型 HPV31 型中 E6、E7 蛋白的致癌机制，并提供了标准对照细胞模型及实 验依据，采用基因重组技术，建立了稳定的 HPV31 型的宫颈癌细胞株。
众所周知，HPV 的持续感染和宫颈癌的发病密 切相关，尤 其 是 HPV18 和 HPV16 是 高 危 型 病 毒。 高危型 HPV 产生病毒癌蛋白，其中 E6 和 E7 分别作 用于宿主细胞的抑癌基因 p53 和 pＲb，使之失活或 降解，继而通过一系列分析事件导致癌变。同时，宫 颈癌的组织病理类型主要有鳞状细胞浸润癌和腺 癌。 所 以，明 确 细 胞 来 源 组 织 的 病 理 类 型，细 胞 与 HPV 病毒的整合关系，熟悉细胞内蛋白的表达水 平，了解细胞在临床研究过程中的特性，能为今后的 研究方案设计带来极大的方便。
关键词： 宫颈癌； 细胞模型； 临床研究 中图分类号： Ｒ737． 33 文献标志码： A 文章编号： 1004-7239（ 2015） 02-0190-05
宫颈癌严重威胁着妇女健康和生命，目前对宫 颈癌的研究主要集中在防治方面，尤其在宫颈癌癌 前病变的诊断和治疗、化学治疗药物的敏感性和选 择、放射治疗增敏作用、中医药及生物治疗等方面。 细胞是生命的基本单位，具备生命的所有遗传信息 及各种功能和特征，能够带来极大地方便，对此研究 者大多采用原代培养技术建立细胞株，然后通过各 种物理、化学方法对培养的肿瘤细胞进行干预，从而 对癌症的治疗进行探索。肿瘤细胞系的建立主要有 2 种方法，一种是采用患者肿瘤标本接种裸鼠，使肿 瘤细胞在裸鼠体内繁殖后建立移植瘤模型，再行体 外培养； 另一种方法是患者组织块或细胞直接培养 法，将切除的肿瘤组织分离、筛选后，制成单个细胞 悬液，在培养瓶中形成稳定增殖的细胞系。国外自 Gey 等［1］用原代培养技术建立了首例子宫颈癌 HeLa 细胞株之后，医学家们又建立了多个子宫颈癌细 胞株。近年来，随着体外实验研究的不断进行和分 子遗传学研究的发展，出现了一些具有不同地域、不 同个体肿瘤细胞群体特性的新型细胞。
在肿瘤化学治疗药物的研究中，张育等［6］发现 HeLa 细胞株有原发性耐药倾向，在细胞糖蛋白表达 上具有异质性，说明 HeLa 细胞既可以用于原发性 耐药机制的研究，也可以经过筛选后作为继发性耐 药细胞模型。在肿瘤干细胞研究中，Qi 等［7］从 HeLa 细胞株中分离出侧群细胞 （ side population cell， SP） ，SP 细胞被认为是一种普遍的干细胞表型，具有 一定的增殖能力及强大的化学治疗耐受性，具有肿 瘤干细胞特性。同时 Wang 等［8］利用 HeLa 细胞建 立了一株宫颈癌肿瘤干细胞研究的细胞模型。贾海 燕［9］建立了 多 株 人 宫 颈 癌 化 学 治 疗 药 物 耐 药 细 胞 系，如耐阿霉素（ adriamycin，ADM） 的 HeLa / ADM 细 胞。 1． 2 SiHa 细胞株 由 Friedl 等［10］于 1970 年取材 于 55 岁的亚洲女性宫颈低分化鳞癌Ⅱ期组织，上皮 样细胞，贴壁生长。人乳头瘤病毒 16 （ human papillomavirus 16，HPV16） 型基因阳性表达［2］，致癌基因 p53、pＲb 阳性表达［3］，基于 SiHa 细胞的这些特性， 临床中可用于研究宫颈鳞癌相关的特异性蛋白的表 达情况如 HPV16 型 E6、E7、p53 和 pＲb 蛋白［11］。 1． 3 CaSki 细胞株 标本取材于 40 岁高加索白色
国外亦有新建的细胞株，Ishiwata 等［28］构建了 宫颈鳞癌 HHUS 细胞株，该细胞株包含 HPV59 型 DNA，同时表达大量的鳞状上皮细胞癌抗原（ squamous cell carcinoma antigen，SCC） 。Isala 等［29］建立 了 1 株不表达 HPV 病毒和 p53 蛋白的宫颈鳞癌细 胞株 CA，经检测，该细胞可在裸鼠中形成肿瘤，能表 达 SCC、癌胚抗原、糖链抗原 125 等，可作为 HPV 病 毒研究用模型。Ochiai 等［30］从腹水肿瘤细胞中培 养出子宫颈透明细胞腺癌 SFCC 细胞株，该细胞含 有较高的孕激素受体，并分泌大量的组织多肽抗原， 但不表达雌激素及表皮生长因子受体，可用于此类 机制研究。 2． 2 新型细胞培养技术及其在宫颈癌研究中的应
染 HPV18 型的宫颈腺癌相关治疗研究，同时该细胞 p53 蛋白表达量较低，但能表达正常水平视网膜母 细 胞 瘤 抑 制 蛋 白 （ retinoblastoma tumor suppressor protein，pＲb） ［3］。
HeLa 细胞大规模实验应用发现其引起的交叉 污染是一个普遍存在的问题，HeLa 细胞生长过快抑 制了其他细胞的生长，1954 年 Eagle 建立第 1 株人 口腔细胞系 KB 细胞已经证实被 HeLa 细胞污染［4］。 同时 HeLa 细胞还具有易转染的生物学特性［5］，经 常被作为转染细胞。
1 常用宫颈癌细胞株
1． 1 HeLa 细胞株 HeLa 作为第 1 个被建立的人 类细胞株，由 Gey 等［1］从 31 岁女性（ 黑色人种） 的 宫颈 腺 癌 组 织 获 取，其 为 上 皮 样 细 胞，贴 壁 生 长。 HeLa 细胞整合了人乳头瘤病毒 18 （ human papillomavirus 18，HPV18） 型的相关基因［2］，适合应用于感
2 新型宫颈癌细胞模型及细胞培养技术
随着体 外 实 验 研 究 中 培 养 条 件 的 不 一 致 和 （ 或） 细胞交叉污染的存在，这些长时间培养的常用 细胞株会引起生物学特性和遗传学的改变，造成实 验结果难以客观反映体内实体瘤情况。而且不同地 域、不同个体肿瘤细胞群体的特性及不同供体的个 体均具有差异。因此，随着肿瘤分子生物学和分子 遗传学研究的进展，需要更多的不同组织类型和保 留原代肿瘤细胞生物学特性的细胞模型，以及和疾 病微环境相仿的细胞培养技术用于临床研究。 2． 1 新型宫颈癌细胞模型 新型的宫颈癌细胞模 型主要采用原代培养技术，原代培养细胞经各种鉴 定后才能用于实验研究。由于组织和细胞刚刚离 体，其生物学特性未发生很大变化，最接近和反映体 内生长特性，很适合应用于药物测试、细胞分化等实 验研究。但是，原代培养的组织由多种成分组成，比 较复杂，即使生长出同一类型细胞，细胞间也存在很 大差异。如果供体不同，即使组织类型、部位相同， 个体差别也可以在细胞上反映出来。所以，原代细 胞的部分生物学特征尚不稳定，如要进行较为严格 的对比性实验研究，还需要对细胞进行短期传代后 进行。
第2 期
陈小凤，等： 宫颈癌细胞模型在临床研究中的应用
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人种宫颈鳞癌小肠肠系膜转移患者，上皮样细胞，贴 壁生长，包含 HPV16 型全长基因组及 HPV18 型部 分相关序列［2］，由 Pattillo 等［12］于 1977 年建立，具 有分泌人绒毛膜促性腺激素的功能［13］。研究发现， CaSki 是研究肿瘤相关抗原（ tumor antigen 4，TA-4） 生物合成和调节的理想模型［14］，鳞状细胞癌相关抗 原是属于 TA-4 的亚段，存在鳞状细胞癌的细胞质 内，其表达水平对宫颈癌的诊断、预后和疗效观察具 有较高的临床价值。 1． 4 C-33A 细胞株 由 Auersperg 等［15］于 1962 年 建立，标本取材于 66 岁高加索女性宫颈鳞癌组织， 为上皮样细胞，贴壁生长，HPV 病毒 DNA 和 ＲNA 表 达阴性［2］，但致癌基因 p53、pＲb 阳性表达，且为突 变型 p53 的宫颈鳞癌细胞株［3］。基于 C-33A 细胞 独特的组织学特性，其在体外实验中的应用非常广 泛。众所周知，HPV 感染并不是宫颈癌发生的唯一 条件，尚有许多其他方面的因素，如表观遗传学研究 等［16］，所以这类不含 HPV 病毒的细胞可应用于体 外研究其他肿瘤致病学说； 亦可以采用基因技术，将 HPV 病 毒 不 同 类 型 中 E6 或 E7 蛋 白 稳 定 转 染 C-33A 细胞［17］，探讨致癌蛋白对宫颈癌细胞生长增 殖的影响及作用机制的研究，同时可深入探讨 HPV 病毒致癌蛋白对不同 p53 基因型 （ 突变型和野生 型） 宫颈癌细胞增殖的分子机制，在临床应用过程 中可用于探讨不同化学治疗药物的选择、使用剂量、 干预时间和联合用药等研究。 1． 5 ME-180 细胞株 标本取材于 66 岁的宫颈鳞 癌患者网膜组织，上皮样细胞，贴壁生长。由 Sykes 等［18］于 1967 年建立，致癌基因 p53、pＲb 阳性表达。 在 HPV 病毒方面，该细胞与人乳头瘤病毒 39 型具 有更好的同源性，亦有 HPV18 DNA 的相关基因，但 目前该细胞株很少用于 HPV 病毒相关的研究报道。 而 ME-180 细胞对 γ 干扰素、淋巴毒素或肿瘤坏死 因子有天然 抗 性 现 象，可 用 于 该 类 药 物 的 研 究［19］。 贺桂芳等［20］观察了 5-氨基酮戊酸光动力疗法对 8 种宫颈癌细胞株的疗效，结果发现 ME-180 细胞对 该疗法最敏感，后续实验可选用该细胞进行深入研 究。 1． 6 SW756 细胞株 标本取材于 46 岁的宫颈鳞 癌患者宫颈组织，上皮样细胞，贴壁生长。由 Leibovitz 等于 1974 年建立，Freedrnan 等［21］1982 年讲述 了此细胞株的来源及相关细胞表型特征，目前主要 用于 肥 大 细 胞 与 宫 颈 癌 相 关 性 的 研 究。Ｒudolph 等［22］研究发现，肥大细胞可以通过释放组胺和大麻 脂引起宫颈癌细胞的入侵和蔓延。
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第 32 卷 第 2 期 2015 年 2 月
新乡医学院学报 Journal of Xinxiang Medical University
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本文引用： 陈小凤，肖静，蔡林儿． 宫颈癌细胞模型在临床研究中的应用［J］． 新乡医学院学报，2015，32（ 2） ： 190-
DOI： 10． 7683 / xxyxyxb． 2015． 02． 028 收稿日期： 2014 － 11 － 03 基金项目： 广东省自然科学基金资助项目（ 编号： S2012010010278） 作者简介： 陈小凤（ 1989 － ） ，女，江西吉安人，硕士研究生在读，研究 方向： 中医妇科肿瘤学。 通信作者： 肖 静（ 1973 － ） ，女，四川攀枝花人，主任医师，硕士研究 生导师，研究方向： 中医妇科肿瘤学； E-mail： xiaojing son_2004@ 126． com。
目前国内也自建了几株人子宫颈癌细胞株，但 类型很 少，如 人 子 宫 颈 鳞 状 细 胞 癌 细 胞 系 HCC0214［23］，其宫颈癌组织取自宫颈鳞状细胞癌Ⅱ期经 手术治疗切除的患者，经传代后，符合鳞状细胞癌的 特点。人宫颈鳞癌细胞株 CS1213［24］，经检测发现 其是一个生物学特性稳定的、呈悬浮生长的人子宫 颈鳞状细胞癌细胞株，该细胞独特的悬浮生长方式， 与既往绝大多数构建的人宫颈癌细胞株呈贴壁生 长，只有少数宫颈癌细胞株具有悬浮生长方式不同。 分化差的宫颈癌细胞相互识别、相互依附的能力差， 易形成转移，而这与细胞间的黏附分子相关。因此， CS1213 细胞的这种生长方式，表明其黏附分子的异
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宫颈癌细胞模型在临床研究中的应用
陈小凤，肖 静，蔡林儿
（ 广州中医药大学第二临床医学院妇科，广东 广州 510120）
Vol． 32 No． 2 Feb． 2015
【综述】
摘要： 宫颈癌体外细胞模型种类较多，本文就宫颈癌体外评价细胞模型研究进展进行综述，通过介绍常用的经 典宫颈癌细胞模型及近年来新构建的几种细胞模型，阐述了其在药物研究中的作用，为临床研究选择合适的细胞模 型提供参考。