白细胞介素6对前列腺癌细胞体外生长的影响及其调节

中华实验外科杂志 1999年第6期第16卷 前列腺外科

作者：邢毅飞　肖亚军　张齐钧　鲁功成

单位：430022　武汉，同济医科大学附属协和医院泌尿外科

　　关键词： 白细胞介素6；前列腺肿瘤；地塞米松

　　【摘要】　目的　了解白细胞介素6(IL-6)对前列腺癌(prostate cancer, PCa)细胞体外生长的影响及地塞米松(dexamethasone, Dex)对此的调节。方法　采用ELISA法测定PCa细胞系PC-3m细胞IL-6的自分泌及Dex处理后的分泌状况，并用结晶紫法观察IL-6、抗IL-6抗体和Dex对PC-3m细胞生长的影响。结果　PC-3m细胞可自分泌IL-6，IL-6无促进PC-3m细胞增殖作用(P＞0.05)；抗IL-6抗体可抑制PC-3m细胞生长，细胞毒性由(14.84±1.25)%递增至(41.41±0.80)%，呈剂量依赖关系(P＜0.05)。Dex不能减少IL-6的产生但可抑制PC-3m细胞增殖。细胞毒性由(14.06±0.20)%递增至(31.25±1.19)%，呈浓度依赖关系(P＜0.05)。结论　IL-6为PC-3m细胞的自分泌生长因子；Dex可抑制PC-3m细胞增殖，但并非通过抑制IL-6的生成而发挥作用。

The Effect of IL-6 on the growth of prostate cancer cells in vitro and its modulation

XING Yifei, XIAO Yajun, ZHANG Qijun, et al.

　　Department of Urology, Xiehe Hospital, Tongji Medical University, Wuhan 430022

　　【Abstract】 Objective To study the role of interleukin 6 (IL-6) in the pathogenesis of an androgen-independent prostate cancer line (PC-3m) and the modulatory effect of dexamethasone.Methods The secretion of IL-6 by PC-3m cells treated without or with dexamethasone were measured by using a pretty sensitive and specific enzyme immunoassay (ELISA), and the effects of exogenous IL-6, anti-IL-6 monoclonal antibody and dexamethasone on the proliferation of PC-3m cells were determined by applying crystal violet assay.Results PC-3m cells produced certain IL-6. Exogenous IL-6 had no obvious promotion on the proliferation of PC-3m cells (P＞0.05), while anti-IL-6 monoclonal antibody could dose-dependently inhibited the growth of PC-3m cells, with the cytotoxicity being increased from (14.84±1.25) % to (41.41±0.80) % (P＜0.05). Dexamethasone could not inhibit the production of IL-6, but dose-dependently the proliferation of PC-3cm cells (P＜0.05) with the cytotoxicity being increased from (14.06±0.20) % to (31.25±1.19) %.Conclusion IL-6 acts as an autocrine growth factor for PC-3m, and dexamethasone can inhibit the growth of PC-3m cells by a mechanism independent of its effect on IL-6 mRNA expression.

　　【Key words】 Interleukin-6 Prostate cancer Dexamethasone

　　我们通过检测前列腺癌(Prostate cancer, PCa)细胞系PC-3m细胞的白细胞介素6(IL-6)自分泌状况及抗IL-6抗体对其生长的影响，并同时观察地塞米松(dexamethasone, Dex)对PC-3m细胞IL-6分泌的调节及其对PC-3m细胞增殖的作用，以探讨IL-6与PCa发生发展的关系，为临床治疗PCa提供新思路。

　　材料与方法

　　1. 试剂　外源性白细胞介素6(rHIL-6)、抗IL-6抗体、IL-6-ELISA-Kit购自北京邦定公司；RPMI 1640购自Gibco公司；小牛血清购自杭州四季青研究所；结晶紫购自上海生化试剂二厂；Dex购自湖北宜昌制药厂。

　　2. 细胞培养　PC-3m为激素非依赖型人PCa细胞系PC-3的突变型，由北京医科大学引入。培养液为RPMI1640，含10%FCS，常规培养。

　　3. PC-3m细胞分泌IL-6状况及Dex对此的影响　PC-3m细胞培养，调整浓度为5×10⁴个/ml，不予或予以Dex处理，往24个孔板中各加入细胞悬液1ml，培养24、48、72、96小时后各收集3个复孔上清并离心，离心后采用ELISA检测IL-6水平。

　　4. 外源性IL-6、抗IL-6抗体对PC-3m细胞生长的影响　(1)细胞培养：调整细胞浓度分别为1×10⁴个/ml及1×10⁵个/ml，加入96孔板并设立对照后，分别行对rHIL-6(20μg/L,50μg/L,100μg/L)和抗IL-6抗体(1∶500，1∶250，1∶125，1∶62.5)反应实验。(2)细胞形态观察及增殖活性测定：加入rIL-6及抗体后，观察细胞形态并用结晶紫法进行检测增殖活性和细胞毒性。增殖活性以(实验组OD₅₇₀/对照组OD₅₇₀)×100%表示，细胞毒性以(1-实验组OD₅₇₀/对照组OD₅₇₀)×100%表示。

　　5. Dex对PC-3m细胞生长的影响　Dex浓度为10^-8mol/L、10^-6mol/L、10^-4mol/L，方法同上。

　　6. 统计学方法　t检验法。

　　结果

　　1. PC-3m细胞分泌IL-6的检测　未予及给予Dex预处理的两组PC-3m细胞经ELISA测定IL-6浓度，发现72及96小时点IL-6达检测水平(78ng/L)，后者浓度较前者为低。两组间IL-6分泌水平差异无显著性(P＞0.05)。

　　2. 外源性rHIL-6及抗IL-6抗体对PC-3m细胞生长的影响　(1)细胞形态观察：①加rHIL-6组与对照组间细胞生长状况未见明显差异。②抗IL-6抗体与PC-3m细胞孵育第1天，绝大多数细胞附壁，细胞形态、排列未见明显异常。第2天见部分细胞从板上脱落，细胞内出现颗粒，细胞界限不清。第3、4天见大片细胞从板上脱落，培养液中有较多细胞漂浮。对照组细胞则生长良好。(2)细胞增殖活性测定：rHIL-6与PC-3m细胞孵育2天后，无明显促进细胞生长作用。抗IL-6抗体与PC-3m细胞孵育2天后，可明显抑制PC-3m细胞生长，细胞毒性依次为14.84%、18.73%、30.47%、41.40%，呈剂量依赖关系。

　　3. Dex对PC-3m细胞增殖的影响　(1)细胞形态观察：不同浓度Dex与PC-3m孵育后，第2天起见细胞变圆，极性消失，部分细胞坏死脱落，第3、4天见大片细胞坏死脱落。(2)细胞增殖活性测定：结晶紫检测发现，Dex可抑制细胞增殖(P＜0.05)，细胞毒性与浓度呈正相关，依次为14.06%、20.29%、31.25%。

　　讨论

　　IL-6是一种具有复杂生物学功能的细胞因子，它可通过影响细胞的粘附性、活动力、血栓形成、肿瘤特异性抗原的表达及肿瘤细胞的增殖而影响肿瘤的进展^［1］。IL-6可以促进或抑制肿瘤细胞增殖，这取决于肿瘤细胞的类型及其表面存在或缺乏IL-6受体^［1］。已证实PCa细胞表面存在IL-6受体^［2］；PCa细胞系IL-6受体mRNA过表达，且培养上清中可测及IL-6蛋白^［3］。此外，抗IL-6抗体可抑制PCa细胞增殖，并可增强化疗药物对PCa细胞的细胞毒作用^［3］。提示IL-6可能通过自分泌环路而参与了PCa的增殖过程。然而，Degeorges等^［4］指出：IL-6可抑制某些PCa细胞系细胞生长。这种相互矛盾结果的原因不明。

　　本研究结果发现，PC-3m细胞常规培养24、48小时后上清未测及IL-6，而培养72、96小时后则可测及IL-6，但后者浓度较前者低。可能由于PC-3m细胞分泌IL-6为一积累的过程，随时间推移上清中IL-6浓度增高而达检测水平。细胞培养的后期阶段，血清中营养成分被利用耗竭，PC-3m细胞摄取IL-6增多使得IL-6浓度下降。本实验还发现，外源性rHIL-6不能促进PC-3m细胞生长，抗IL-6抗体仅能部分抑制PC-3m细胞生长。提示IL-6可作为PCa细胞自分泌因子，但仅为多种对PCa细胞生长有促进作用因子中的一种。

　　注：本课题为卫生部默沙东基金资助项目

　　参考文献

　　1　Keller ET, Wanagat J, Erchler WB. Molecular and cellular biology of interleukin-6 and its receptor. Front Biosci, 1996,12:340-357.

　　2 Siegsmund MJ, Yamazaki H, Pastan I. Interleukin-6 receptor mRNA in prostate carcinomas and benign prostate hyperplasia. J Urol, 1994, 151:1396-1399.

　　3 Borsellino B, Belldegrun A, Bonavida B. Endogenous interleukin-6 is a resistance factor for cis-Diamminedichloroplatinum and Etoposide-mediated cytotoxicity of human prostate carccinoma cell lines. Cancer Res, 1995,55:4633-4639.

　　4 Degeorges A, Tatoud R, Fauvel-Lafeve F, et al. Stromal cells from human benign prostate hyperplasia produce a growth-inhibitory factor for LNCaP prostate cancer cells, identified as interleukin-6. Int J Cancer, 1996,68:207-214.

(收稿：1998-12-23　修回：1999-03-25)