宫颈癌细胞模型在临床研究中的应用_陈小凤

·190·
第 32 卷 第 2 期 2015 年 2 月
新乡医学院学报 Journal of Xinxiang Medical University
欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁氉
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-
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
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。
·192·
新乡医学院学报
http： / / www． xxyxyxb． com
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。
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
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。
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
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。
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
194．
欁欁氉
欁欁氉
欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁氉
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．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。
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。
第2 期
陈小凤，等： 宫颈癌细胞模型在临床研究中的应用
·191·
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。