5-氟尿嘧啶單獨或併用遊離輻射治療人類結腸直腸癌細胞之效果

Translated title of the contribution: Combined Treatment Effect of 5-Fluorouracil with Ionizing Radiation on Human Colorectal Carcinoma Cells

Jeng-Jong Hwang, Po-Yuan Chen, 鄧 文炳(Win-Ping Deng), Jia-Yu Hwang, Guan-Lu Lin, Frank Q. H. Ngo, Being-San Fu, Fang-Jen Lin

Research output: Contribution to journalArticle

Abstract

Purpose: In this study 5-fluorouracil (5FU), ionizing radiation or combination of both was applied on human colorectal adenocarcinoma cells (SW480) in order to establish a better therapeutic strategy for clinical use.
Materials and Methods: Log-phase SW480 cells were used for all experiments. For 5FU treatment alone, cells were treated with 0, 0.1, 0.5, 1-0, 1.5 and 2.0mM 5FU for 3 hours. For radiation treatment alone, cells were irradiated for 0, 1, 1.5, 2, 4 and 6Gy. For combined treatment, cells were treated with 0.2mM 5FU and graded radiation doses using concurrent treatments or different order of sequence. Surviving fractions of cells were assayed by 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2, 5-diphenyl-terazolium bromide (MTT) method. Activity of thymidylate synthase and intracellular glutathione contents were also measured.
Results: The surviving fractions of SW480 cells were about 40% after three-hour treatments of 0.5mM, 1mM or 2mM 5FU. The 50% inhibition concentration (IC50) obtained from survival curve is about 0.4mM. Pre-irradiation 0.2mM 5FU treatment, post-irradiation 0.2mM 5FU treatment, and concurrent treatment of 0.2mM 5FU and radiation all had synergistic effect. However, the concurrent treatment of 5FU and radiation was found with the highest killing effect among the three different combined treatments. After 1mM and 2mM 5FU treatments for three hours, contents of reduced glutathione were 6.2±1.5nmole/mg and 5,2±2.6nmole/mg, respectively, and were significantly reduced (p< 0.05) as compared to 12±0.4nmole/mg of the control group. Contents of oxidized glutathione were 29.6±5.5nmole/mg and 29.8±2.7nmole/mg, respectively, and were significantly increased (p<0.05) as compared to 20.5±3.0 amok/mg of the control group. Also, activities of thymidylate synthase were reduced to 0.59 ± 0.04pmole/min/mg and 0.36±0.15pmole/min/mg, respectively, as compared to 2.7±0.76pmole/min/mg of the control group, p<0.01.
Conclusions: Concurrently combined 5FU with ionizing radiation showed the highest killing effect on SW480 human colorectal carcinoma cells. Reduced glutathione was significantly decreased in 5W480 cells after 1mM and 2mM 5FU treatments for 3 hours. The finding that the treatment of low concentration (0.2mM) 5FLJ with low doses of ionizing radiation (1Gy, 1.5Gy and 2Gy) still showed synergistic killing effect may have feasible clinical application in fractionated radiotherapy combined with chemotherapy for human colorectal carcinoma.
Original languageTraditional Chinese
Pages (from-to)73-82
Number of pages10
Journal放射治療與腫瘤學
Volume6
Issue number2
DOIs
Publication statusPublished - 1999
Externally publishedYes

Fingerprint

Ionizing Radiation
Fluorouracil
Colorectal Neoplasms
Radiation
Glutathione
Therapeutics
Thymidylate Synthase
Control Groups
Glutathione Disulfide
Bromides
Inhibitory Concentration 50
Adenocarcinoma
Radiotherapy
Drug Therapy

Keywords

  • 5-Fluorouracil
  • Human colorectal adenocarcinoma SW480 cells
  • Ionizing radiation
  • Combined treatment
  • Synergistic effect

Cite this

5-氟尿嘧啶單獨或併用遊離輻射治療人類結腸直腸癌細胞之效果. / Hwang, Jeng-Jong; Chen, Po-Yuan; 鄧文炳(Win-Ping Deng); Hwang, Jia-Yu; Lin, Guan-Lu; Ngo, Frank Q. H.; Fu, Being-San; Lin, Fang-Jen.

In: 放射治療與腫瘤學, Vol. 6, No. 2, 1999, p. 73-82.

Research output: Contribution to journalArticle

Hwang, J-J, Chen, P-Y, 鄧文炳(Win-PingD, Hwang, J-Y, Lin, G-L, Ngo, FQH, Fu, B-S & Lin, F-J 1999, '5-氟尿嘧啶單獨或併用遊離輻射治療人類結腸直腸癌細胞之效果', 放射治療與腫瘤學, vol. 6, no. 2, pp. 73-82. https://doi.org/10.6316/TRO/199906
Hwang, Jeng-Jong ; Chen, Po-Yuan ; 鄧文炳(Win-Ping Deng) ; Hwang, Jia-Yu ; Lin, Guan-Lu ; Ngo, Frank Q. H. ; Fu, Being-San ; Lin, Fang-Jen. / 5-氟尿嘧啶單獨或併用遊離輻射治療人類結腸直腸癌細胞之效果. In: 放射治療與腫瘤學. 1999 ; Vol. 6, No. 2. pp. 73-82.
@article{9ec1b0f51c2d46c6aefdf1444385314d,
title = "5-氟尿嘧啶單獨或併用遊離輻射治療人類結腸直腸癌細胞之效果",
abstract = "目的 : 本實驗以 5-氟尿嘧啶 ( 5FU ) 、游離輻射分別單獨使用或是兩者合併使用於治擇人類結腸直腸癌SW480 細胞 , 由此建立較佳之體外治療模式 , 以供臨床治療之參考。材料與方法 : 取對數生長期之細胞培養於 RPMI,1640 培養液中二十四小時後 , 以不同濃度的5FU(0,0.1,0.5, 1.0, 1.5和2.0 mM) 處理三小時 ; 或是利用鈷六十分別照射 0,1,1.5,2.4 和 6 Gy 。在合併治療方面 , SW480 細胞分別接受三種不同順序的處理 : (1) 先 5FU 處理後照射 ; (2) 先照射後5FU 處理 ; (3) 5FU 和輻射照射同時給予 , 細胞之存活分率以 MTT 的方式測量。 治療後細胞內胸苷合成酶(thymidylate synthase, TS) 的活性及麩胱甘肽 ( glutathione) 的含量也分別測量並和對照組作比較。結果 : SW480 細胞即使以 2 mM 之 5FU 處理三小時後 , 存活分率約仍有 40{\%}。5FU 對於 SW480 細胞之 50{\%} 致死濃度為 0.4 mM 。以合併方式治療此細胞時 , 使用 1 至 6 Gy 之輻射劑量 , 無論是以0.2 mM 5FU 先處理完後再輻射照射 , 或是先輻射照射完後再以 0.2 mM 5FU 處理 , 或者是 0.2 mM5FU 與游離輻射同時施予 , 皆對此細胞產生協同殺傷作用。其中又以 0.2 mM 5FU 同時合併游離輻射照射 , 對 SW480 細胞造成最大的殺傷作用。經 1 mM 和 2 mM 5FU 處理三小時後 , 還原態麩胱甘肽(reduced glutathione, GSH) 的含量分別為6.2 ± 1.5 nmole/mg 及 5.2 ± 2.6 nmole/ mg, 相較於對照組的 12 ± 0.4 nmole/mg 有顯著差異 , p < 0.05 ; 氧化態麩胱甘肽 ( oxidized glutathione, GSSG) 的含量則為 29.6 ± 5.5 nmole/mg 和 29.8 ± 2.7 nmole/mg ,相較於對照組的 20.5 ± 30 nmole/mg , 也有顯著差異 , p < 0.05 。 至於 TS 之活性則分別為0.59 ± 0.04 pmole/min/mg , 0.36 ± 0.15 pmole/min/mg ,相較於對照組的 2.7 ± 0.76 pmole/min/mg 有顯著差異 , p < 0.01 結論 : 5FU 與游離輻射同時給予 , 對人類結腸直腸癌 SW480 細胞可達到最高的治療效果。以 1 mM及 2 mM 5FU 治療 SW480 細胞三小時後 , GSH 含量顯著降低 ( p < 0.05) 。 TS 的活性也顯著降低為對照組的 15 {\%}。本研究以低濃度 5FU (0.2 mM) 合併高分次輻射照射情況下所使用之輻射劑量 ( 約1.5 Gy) 治療人頓結腸直腸癌細胞時仍有協同殺傷作用之發現 , 對於臨床治療此癌症之應用 , 應具有相當重要之參考價值。",
keywords = "5-氟尿嘧啶, 人類結腸直腸癌SW480細胞, 遊離輻射, 合併治療, 協同作用, 5-Fluorouracil, Human colorectal adenocarcinoma SW480 cells, Ionizing radiation, Combined treatment, Synergistic effect",
author = "Jeng-Jong Hwang and Po-Yuan Chen and 鄧, {文炳(Win-Ping Deng)} and Jia-Yu Hwang and Guan-Lu Lin and Ngo, {Frank Q. H.} and Being-San Fu and Fang-Jen Lin",
year = "1999",
doi = "10.6316/TRO/199906",
language = "繁體中文",
volume = "6",
pages = "73--82",
journal = "放射治療與腫瘤學",
issn = "1023-988x",
publisher = "台灣放射腫瘤學會",
number = "2",

}

TY - JOUR

T1 - 5-氟尿嘧啶單獨或併用遊離輻射治療人類結腸直腸癌細胞之效果

AU - Hwang, Jeng-Jong

AU - Chen, Po-Yuan

AU - 鄧, 文炳(Win-Ping Deng)

AU - Hwang, Jia-Yu

AU - Lin, Guan-Lu

AU - Ngo, Frank Q. H.

AU - Fu, Being-San

AU - Lin, Fang-Jen

PY - 1999

Y1 - 1999

N2 - 目的 : 本實驗以 5-氟尿嘧啶 ( 5FU ) 、游離輻射分別單獨使用或是兩者合併使用於治擇人類結腸直腸癌SW480 細胞 , 由此建立較佳之體外治療模式 , 以供臨床治療之參考。材料與方法 : 取對數生長期之細胞培養於 RPMI,1640 培養液中二十四小時後 , 以不同濃度的5FU(0,0.1,0.5, 1.0, 1.5和2.0 mM) 處理三小時 ; 或是利用鈷六十分別照射 0,1,1.5,2.4 和 6 Gy 。在合併治療方面 , SW480 細胞分別接受三種不同順序的處理 : (1) 先 5FU 處理後照射 ; (2) 先照射後5FU 處理 ; (3) 5FU 和輻射照射同時給予 , 細胞之存活分率以 MTT 的方式測量。 治療後細胞內胸苷合成酶(thymidylate synthase, TS) 的活性及麩胱甘肽 ( glutathione) 的含量也分別測量並和對照組作比較。結果 : SW480 細胞即使以 2 mM 之 5FU 處理三小時後 , 存活分率約仍有 40%。5FU 對於 SW480 細胞之 50% 致死濃度為 0.4 mM 。以合併方式治療此細胞時 , 使用 1 至 6 Gy 之輻射劑量 , 無論是以0.2 mM 5FU 先處理完後再輻射照射 , 或是先輻射照射完後再以 0.2 mM 5FU 處理 , 或者是 0.2 mM5FU 與游離輻射同時施予 , 皆對此細胞產生協同殺傷作用。其中又以 0.2 mM 5FU 同時合併游離輻射照射 , 對 SW480 細胞造成最大的殺傷作用。經 1 mM 和 2 mM 5FU 處理三小時後 , 還原態麩胱甘肽(reduced glutathione, GSH) 的含量分別為6.2 ± 1.5 nmole/mg 及 5.2 ± 2.6 nmole/ mg, 相較於對照組的 12 ± 0.4 nmole/mg 有顯著差異 , p < 0.05 ; 氧化態麩胱甘肽 ( oxidized glutathione, GSSG) 的含量則為 29.6 ± 5.5 nmole/mg 和 29.8 ± 2.7 nmole/mg ,相較於對照組的 20.5 ± 30 nmole/mg , 也有顯著差異 , p < 0.05 。 至於 TS 之活性則分別為0.59 ± 0.04 pmole/min/mg , 0.36 ± 0.15 pmole/min/mg ,相較於對照組的 2.7 ± 0.76 pmole/min/mg 有顯著差異 , p < 0.01 結論 : 5FU 與游離輻射同時給予 , 對人類結腸直腸癌 SW480 細胞可達到最高的治療效果。以 1 mM及 2 mM 5FU 治療 SW480 細胞三小時後 , GSH 含量顯著降低 ( p < 0.05) 。 TS 的活性也顯著降低為對照組的 15 %。本研究以低濃度 5FU (0.2 mM) 合併高分次輻射照射情況下所使用之輻射劑量 ( 約1.5 Gy) 治療人頓結腸直腸癌細胞時仍有協同殺傷作用之發現 , 對於臨床治療此癌症之應用 , 應具有相當重要之參考價值。

AB - 目的 : 本實驗以 5-氟尿嘧啶 ( 5FU ) 、游離輻射分別單獨使用或是兩者合併使用於治擇人類結腸直腸癌SW480 細胞 , 由此建立較佳之體外治療模式 , 以供臨床治療之參考。材料與方法 : 取對數生長期之細胞培養於 RPMI,1640 培養液中二十四小時後 , 以不同濃度的5FU(0,0.1,0.5, 1.0, 1.5和2.0 mM) 處理三小時 ; 或是利用鈷六十分別照射 0,1,1.5,2.4 和 6 Gy 。在合併治療方面 , SW480 細胞分別接受三種不同順序的處理 : (1) 先 5FU 處理後照射 ; (2) 先照射後5FU 處理 ; (3) 5FU 和輻射照射同時給予 , 細胞之存活分率以 MTT 的方式測量。 治療後細胞內胸苷合成酶(thymidylate synthase, TS) 的活性及麩胱甘肽 ( glutathione) 的含量也分別測量並和對照組作比較。結果 : SW480 細胞即使以 2 mM 之 5FU 處理三小時後 , 存活分率約仍有 40%。5FU 對於 SW480 細胞之 50% 致死濃度為 0.4 mM 。以合併方式治療此細胞時 , 使用 1 至 6 Gy 之輻射劑量 , 無論是以0.2 mM 5FU 先處理完後再輻射照射 , 或是先輻射照射完後再以 0.2 mM 5FU 處理 , 或者是 0.2 mM5FU 與游離輻射同時施予 , 皆對此細胞產生協同殺傷作用。其中又以 0.2 mM 5FU 同時合併游離輻射照射 , 對 SW480 細胞造成最大的殺傷作用。經 1 mM 和 2 mM 5FU 處理三小時後 , 還原態麩胱甘肽(reduced glutathione, GSH) 的含量分別為6.2 ± 1.5 nmole/mg 及 5.2 ± 2.6 nmole/ mg, 相較於對照組的 12 ± 0.4 nmole/mg 有顯著差異 , p < 0.05 ; 氧化態麩胱甘肽 ( oxidized glutathione, GSSG) 的含量則為 29.6 ± 5.5 nmole/mg 和 29.8 ± 2.7 nmole/mg ,相較於對照組的 20.5 ± 30 nmole/mg , 也有顯著差異 , p < 0.05 。 至於 TS 之活性則分別為0.59 ± 0.04 pmole/min/mg , 0.36 ± 0.15 pmole/min/mg ,相較於對照組的 2.7 ± 0.76 pmole/min/mg 有顯著差異 , p < 0.01 結論 : 5FU 與游離輻射同時給予 , 對人類結腸直腸癌 SW480 細胞可達到最高的治療效果。以 1 mM及 2 mM 5FU 治療 SW480 細胞三小時後 , GSH 含量顯著降低 ( p < 0.05) 。 TS 的活性也顯著降低為對照組的 15 %。本研究以低濃度 5FU (0.2 mM) 合併高分次輻射照射情況下所使用之輻射劑量 ( 約1.5 Gy) 治療人頓結腸直腸癌細胞時仍有協同殺傷作用之發現 , 對於臨床治療此癌症之應用 , 應具有相當重要之參考價值。

KW - 5-氟尿嘧啶

KW - 人類結腸直腸癌SW480細胞

KW - 遊離輻射

KW - 合併治療

KW - 協同作用

KW - 5-Fluorouracil

KW - Human colorectal adenocarcinoma SW480 cells

KW - Ionizing radiation

KW - Combined treatment

KW - Synergistic effect

U2 - 10.6316/TRO/199906

DO - 10.6316/TRO/199906

M3 - 文章

VL - 6

SP - 73

EP - 82

JO - 放射治療與腫瘤學

JF - 放射治療與腫瘤學

SN - 1023-988x

IS - 2

ER -