低分化鼻咽癌上皮细胞系CNE2Z的生物学特性和应用现状

作者:李青(综述),胡新荣(审校 )

作者单位：广东医学院病理学教研室，广东湛江 524023

     【摘要】  　　CNE2Z细胞系一直被广泛应用于鼻咽癌研究的几乎各个领域，本文就CNE2Z的生物学特性及其在鼻咽癌细胞生物学、分子生物学及实验治疗方面的应用进展情况作了综述。

   【关键词】  鼻咽肿瘤；细胞系，肿瘤；CNE2Z；综述文献

　　谷淑燕与唐慰萍等［1］自1983年建立世界上第一株低分化鼻咽癌鳞状上皮细胞系(其中分瓶留在广东医学院的细胞命名为CNE2Z)以来，国内外报道的已建立的低分化鼻咽癌细胞系不下5株，但有的细胞系在体外培养几年后出现不明原因的不稳定或死亡，CNE2Z却一直生长稳定并保持了低分化鼻咽癌鳞状上皮的性状，故CNE2Z是目前国内外用于研究鼻咽癌的最为广泛的细胞系之一。本文就CNE2Z在鼻咽癌细胞生物学、分子生物学及其在实验治疗方面的应用作一综述。    　　1  CNE2Z生物学特性    　　1.1  一般生物学特性    　　CNE2Z具有一般恶性肿瘤细胞系常见的特点，例如：(1)具有体外无限增殖能力。 CNE2Z已体外培养、传代达23a之久，生长稳定并已成功分离了25个生长速度快慢不一的克隆亚系［2］；(2)可产生致瘤性。有报道［3］将CNE2Z细胞皮下接种于NC系裸小鼠建立人低分化鼻咽癌裸小鼠移植模型；(3) 在外源凝集素如ConA作用下可发生凝集反应；(4)电镜下可见细胞形态发生改变，如出现多形性，细胞表面微绒毛丰富，核分裂相多见等；(5)CNE2Z体外培养的第3代细胞可见EB病毒核抗原(EBNA)阳性，而细胞传至第11代后用免疫荧光等方法进行多次检测，EBNA均呈阴性［1］，但是用PCR、Southern方法在CNE2Z中发现了EB病毒的基因片段W、EBNA2和EB病毒的潜伏膜蛋白LMP基因等［4］。由此可见，随着各种新方法新技术的问世，对CNE2Z的一般生物学认识也将越来越深入。    　　1.2  CNE2Z的侵袭力    　　侵袭是恶性肿瘤细胞的主要生物学特性之一，也是肿瘤细胞转移的前奏。研究癌细胞侵袭的方法主要有体内（主要指动物实验）和体外（组织培养和器官培养）两种方法。郁多男等［5］用改良Mareel的旋转摇动培养法建立了体外器官的侵袭模型，并用细胞电泳筛选CNE2Z细胞发现该细胞的电泳速度和电泳率与其对培养器官的侵袭能力基本呈正相关，且电泳速度越快，电泳率越高，瘤细胞的侵袭能力越强，反之亦然。王芳等［6］建立了CNE2Z和小鼠肺腺癌细胞母系LA795的体内侵袭模型，并证明这两种细胞外基质的分布及其合成和降解的变化与恶性肿瘤的侵袭和转移有关，对预测肿瘤生物学行为有参考价值。    　　1.3  CNE2Z的转移力    　　颈部淋巴结转移较早是鼻咽癌的主要临床特点，也是威胁患者生命的重要原因。要深入研究肿瘤转移机制，特别是不同转移途径的肿瘤细胞转移机理，必须建立相应的动物和人类肿瘤的转移模型，其中以单向转移模型最为理想。黄剑等［7］用鼻咽癌单克隆细胞株CNE2ZZH5转移至裸鼠皮下，待裸鼠体内CNE2ZZH5细胞发生转移时取其淋巴结转移灶癌细胞再次移植到裸鼠皮下进行传代，重复传9代后建立了人鼻咽癌自发性高淋巴道转移模型，并证实鼻咽癌细胞在裸鼠体内的演进过程中的转移能力和增殖能力均有不断增强。至今尚未见有鼻咽癌血道转移模型如高肺转移模型建立的文献报道。只是有学者［8］认为人鼻咽癌细胞系CNE2ZZ克隆株F1在体外与肺组织共同孵育时能促进其发生肺转移。这为进一步筛选高肺转移的鼻咽癌细胞亚群提供了可行的方法，同时也为建立鼻咽癌高血道转移动物模型、深入探讨转移机制和抗转移治疗奠定了基础。

 　　1.4  CNE2Z诱导血管生成力    　　肿瘤血管的形成是指实体性肿瘤在机体内诱导形成新生血管的现象。大量的研究证实：肿瘤血管的形成是实体瘤生长和转移的必备条件，且受血管生成因子和抗血管生成因子的调控。其中血管内皮生长因子(VEGF)是最重要的血管生成刺激因子之一［9］。杨海峰等［10］建立了CNE2Z体外低氧细胞培养模型，并发现CNE2Z细胞能表达VEGF基因，在体外低氧处理时能使CNE2Z细胞VEGF的表达增加，这提示低氧环境可能通过诱导VEGF基因表达的增加来促进肿瘤血管生成的，并可进一步促进鼻咽癌在体内转移的发生和发展。但是CNE2Z中关于其他血管生成因子的表达水平及其表达的相关因素研究，目前鲜见文献报道。    　　2  CNE2Z在实验治疗方面的应用       　　由于鼻咽癌解剖位置的特殊性，外科治疗对初治的鼻咽癌患者是不适宜的。我国的鼻咽癌病理类型多为低分化鳞癌，该类型鼻咽癌除了对放射治疗敏感外，对药物治疗也比较敏感，而且药物治疗不但本身具有抗肿瘤作用，与放疗联合使用还可以提高放疗的敏感性，减轻放疗并发症。目前，虽然药物筛选方面的研究可从恶性肿瘤手术切除标本获得较大量组织以供研究，但对鼻咽癌的研究仅能依赖微小的活检组织，故CNE2Z细胞系作为最早的鼻咽癌体外培养的传代细胞在筛选抗癌药物方面一直是不可或缺的实验材料。孙海等［11］发现CNE1细胞经顺铂诱导后其辐射敏感性无明显改变，而CNE2细胞经顺铂诱导后其辐射敏感性下调，若用环孢霉素A与IFN逆转耐药处理CNE2细胞后可以部分恢复其辐射敏感性，提示低分化的鼻咽癌患者在化疗后应用逆转耐药药物是很有必要的。随着分子肿瘤学的发展，分子靶向治疗药物如表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂Gefitinib已被证明有抑制CNE2Z细胞增殖的作用［12］。近年来光动力学研究异军突起，很可能为治疗鼻咽癌提供一种新的手段［13］，而光敏剂的选择是光动力治疗中的关键和核心问题［14］，CNE2Z也被应用于发现或筛选新的光敏剂［1516］。但有学者［17］认为光动力疗法的主要缺陷是肿瘤容易复发，这可能与肿瘤新生血管的形成有关，联合用光动力疗法和抗血管生成因子SU6668的疗法在延长荷CNE2Z的裸鼠的寿命方面明显高于单纯使用抗血管生成因子的裸鼠组，这提示联合抗血管治疗可以提高光动力疗法的抗瘤效果。    　　3  CNE2Z细胞在分子生物学方面的应用                          　　随着有关肿瘤发生机制的研究越来越深入，癌基因和抑癌基因理论的提出，使人们认识到肿瘤的发生是基因表达失调的结果，因而探索肿瘤发生的分子生物学基础，寻找出肿瘤细胞与正常细胞或肿瘤细胞不同影响因素中不同的表达基因，发现新的癌基因和抑癌基因，已成为当今肿瘤研究的一个方向。彭宏等［18］发现鼻咽癌与其他常见肿瘤不同，很少发生p53、Rb、p21等常见抑瘤基因突变，应用半定量逆转录聚合酶链反应检测63个未知基因在鼻咽癌组织、鼻咽炎症组织及CNE2Z等细胞株中的表达状况，构建了63个未知基因在鼻咽癌中的表达差异谱，并筛选出了在鼻咽癌组织中差异表达的6个未知基因可能与鼻咽癌发病密切相关。Lung等［19］发现35％的鼻咽癌转移淋巴结中TSLC1基因表达缺失，远远高于鼻咽癌原发瘤中TSLC1基因的表达缺失率；他们还将野生型TSLC1基因转染到3株鼻咽癌细胞（CNE2Z、HONE1、 HNE1）中进行研究，认为TSLC1基因很可能是一个与淋巴结转移密切相关的抑癌基因。姜润德等［20］以顺铂为诱导剂，采用大剂量冲击与剂量逐渐递加相结合的方法诱导建立了人鼻咽癌耐药细胞系CNE2/DDP，并筛选和克隆了与鼻咽癌耐药相关的基因。　当前基因治疗已成为肿瘤治疗的研究热点，其主要策略有基因标记、基因置换、基因添加、基因干预等，其中以基因干预和基因添加技术的研究较为深入。何承伟等［21］将表达bclxLshRNA的重组质粒pmU6RNAi转染到CNE2Z细胞中发现其能诱导CNE2Z细胞凋亡，这为开发鼻咽癌的基因治疗药物提供了实验依据。抗血管疗法是通过抑制肿瘤血管生成来达到阻止肿瘤生长与转移的目的，将抑制血管生成的基因如hEndonstatin基因、人白介素2分泌肽序列（hIL2）与质粒一起导入CNE2Z细胞并接种于裸鼠体内，hEndonstatin能在hIL2的引导下抑制CNE2Z裸鼠移植瘤的血管形成和肿瘤生长［22］，这为血管抑制剂治疗鼻咽癌进行了有益的探索。由于鼻咽癌很容易出现淋巴结转移，且单一疗法疗效欠佳，所以开展鼻咽癌的综合治疗很有必要，张俊毅等［23］研究表明yCDglyTK融合自杀基因前药系统与放射联合使用对CNE2细胞有明显的协同杀伤效应，并认为利用放射诱导调控yCDglyTK融合自杀基因的表达进行鼻咽癌的放射基因治疗是一种安全、有效的途径。虽然目前许多肿瘤的基因疗法在体外和体内实验中均观察到较明显的疗效，但迄今尚未见鼻咽癌基因治疗应用于临床试验的报道。因此，提高治疗基因的转移效率和合理设计临床试验方案仍是一个重要课题。    　　4  结语    　　综上所述，CNE2Z几乎应用于鼻咽癌研究的各个领域，但是长期的体外培养可使细胞生物学特性发生变异，甚至自发突变，这可能也是其他细胞株在体外培养、传代过程中死亡的原因之一；而且体外培养实验或者CNE2Z裸鼠移植瘤实验的结果往往与人体内试验的结果有较大差异，限制了很多鼻咽癌治疗方法的应用。若能将CNE2Z进行体内体外同步研究，也许会有事半功倍之效！

【参考文献】  　　［1］ 谷淑燕,唐慰萍,李昆,等.从低分化鼻咽癌病人建立鼻咽癌上皮细胞株［J］.癌症，1983，2(2):7072.

　　［2］ 邓惠华,胡新荣,唐慰萍.人低分化鼻咽癌细胞克隆亚系的分离及生长特性观察［J］.广东医学院学报,1994,12(2):99101.

　　［3］ 唐慰萍,黄培根,胡利富,等.人低分化鼻咽癌上皮细胞系(CNE2Z)裸小鼠移植模型的建立及其特性研究［J］.癌症,1989,8(4):247250.

　　［4］ WILSON J B,WEINBERG W,JOHNSON R, et al. Expression of the BNLF1 oncogene of EpsteinBarr virus in the skin of transgenic mice induces hyperplasia and aberrant expression of kerabin 6［J］.Cell,1990,61 (7):13151327.

　　［5］ 郁多男,高进.应用体外器官培养研究人鼻咽癌不同克隆株的侵袭特性［J］.中国医学科学院学报,1994,16(4):317322.

　　［6］ 王芳,高进.恶性肿瘤体内外生长和发展过程与细胞外基质相关性的研究［J］.中华肿瘤杂志,1998,20(2): 112115.

　　［7］ 黄剑,唐慰萍,姚运红,等.人鼻咽癌自发性高淋巴道转移模型的建立及生物学特性研究［J］.中华医学杂志,1998,78(10):725728.

　　［8］ 陆元志,唐慰萍,陈小毅,等.提高人鼻咽细胞系在裸鼠体内特异性肺转移能力的初步研究［J］.广东医学院学报,2000,18(2):126128.

　　［9］ ZACHARY I，GLIKI G．Signaling transduction mechanisms mediating biological actions of the vascular endothelial growth factor family ［J］.Cardiovasc Res,2001,49(3):568581．

　　［10］ 杨海峰,唐慰萍.低氧诱导鼻咽癌细胞表达血管内皮生长因子［J］.癌症,2003,22(2):160163.

　　［11］ 孙海,刘发全,温居一,等.顺铂诱导人鼻咽癌细胞CNE1,CNE2Z后的辐射敏感性［J］. 细胞生物学杂志,2005,27(6):689692.

　　［12］ 王树森，管忠震，向燕群，等.表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂 Gefitinib对鼻咽癌荷瘤裸鼠移植瘤生长作用的实验研究［J］.癌症,2004, 23(11s):13651369.［13］ 梁治平,刘长征,程竞仪,等.PYMBAC5和131IBAC5联合导向治疗鼻咽癌的实验研究［J］.癌症,2003,22(8):831835.

　　［14］ 许川山,ALBERT WING NANG LEUNG.MPPa光动力作用诱导人鼻咽癌细胞凋亡的实验研究［J］.激光杂志,2005,26(3):8990.

　　［15］ KOON H, LEUNG A W, YUE K K, et al. Photodynamic effect of curcumin on NPC/CNE2 cells［J］. J Environ Pathol Toxicol Oncol,2006,25(12): 205215.

　　［16］ XU C S, LEUNG A W. Photodynamic effects of pyropheophorbidea methylester in nasopharyngeal carcinoma cells［J］. Med Sci Monit,2006,12(8):BR257262.

　　［17］ ZHOU Q, OLIVO M, LYE K Y,et al. Enhancing the therapeutic responsiveness of photodynamic therapy with the antiangiogenic agents SU5416 and SU6668 in murine nasopharyngeal carcinoma models［J］.Cancer Chemother Pharmacol,2005,56(6):569577.

　　［18］ 彭宏,赵彤,姚开泰.3号染色体断臂2122区域63个新基因在鼻咽癌组织中的差异表达［J］.第一军医大学学报,2005,25(8):942946.

　　［19］ LUNG H L, LEUNG CHEUNQ A K,XIE D, et al. TSLC1 is a tumor suppressor gene associated with metastasis in Nasopharyngeal Carcinoma［J］. Cancer Res, 2006,66(19):93859392.

　　［20］ 姜润德,张立新,岳文,等.人鼻咽癌顺铂耐药细胞系（CNE2/DDP）的建立及耐药相关基因的筛选［J］.癌症,2003,22(4):337334.

　　［21］ 何承伟,刘芳,张月飞,等. bc1xL短发夹状RNA诱导人鼻咽癌细胞株CNE2ZZ凋亡［J］.癌症,2005,24(6):646652.

　　［22］ 岳滔,张平,刘鹏,等.转染hEndostatin基因对CNE2细胞株裸鼠移植瘤生长的影响［J］.癌症,2003,22(2):148151.

　　［23］ 张俊毅,赵素萍,肖健云,等.yCDglyTK融合自杀基因前药系统对鼻咽癌CNE2细胞株放射增敏作用的研究［J］.中国耳鼻咽喉颅底外科杂志,2005,11(2):7277.