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血液系统恶性肿瘤的治疗的主要手段是化疗,但是经常因为多药耐药(multidrug-resistance,MDR)肿瘤细胞的出现而使化疗效果受到限制。MDR是肿瘤细胞接触一种抗肿瘤药物后不仅对该药产生耐药性,而且对其它结构和作用机制不同的抗肿瘤药物也产生交叉抗药性,从而大大降低了抗肿瘤药物的疗效。因此,克服MDR是临床凾待解决的重要问题。
近年的研究表明,多种机制参与了肿瘤细胞MDR的形成,包括药物运输/摄取蛋白如P糖蛋白(Permeab-lity-glycoprotein,Pgp,P-170)、多药耐药相关蛋白(Multidrug Resistance Associated Protein,MRP),肺耐药相关蛋白(Lumg Resistance-related Protein,LRP);代谢解毒如谷胱甘肽(Glutathion,GSH)及其酶系统;药物作用效靶如DNA拓扑异构酶Ⅱ(TopoⅡ);DNA损伤修复;凋亡途径(如bcl-2,P53基因)改变等。其中膜转运耐药相关蛋白的过度表达是最常见、最重要的原因,而在这些与膜转运耐药相关的蛋白中,P糖蛋白(P-gp)是一个最重要的蛋白,P-gp由7号染色体上的多药耐药基因1(Multidrug Resistance Genel,MDR1)编码,属于ABC转运蛋白超家族成员,它是一种相对分子量为170KD、具有能量依赖性“药泵”功能的跨膜糖蛋白,其能将细胞内带阳性电荷的亲脂类化疗药物逆浓度泵至细胞外,使细胞内化疗药物达不到有效作用浓度而产生耐药性。目前国内外研究了多种逆转MDR的方法,维拉帕米(Verapamil,VRP)、环孢素A(CSA)及其衍生物PSC-833等虽有一定的MDR逆转作用,但同时也有心脏毒性、免疫抑制、肾毒性以及影响药代动力学等毒副作用。临床至今尚没有一种理想的MDR逆转方法。寻找高效而毒副作用小的又能克服MDR的逆转剂有着十分重要的意义。中药资源丰富,作用靶点多,可针对多药耐药机制复杂的特点,中药是逆转MDR研究的新方向。
粤蛇葡萄或显齿蛇葡萄属于葡萄科植物,被广泛用于消炎解毒,治皮肤病、疖肿及骨髓炎、急性淋巴炎等感染性疾病,疗效显著。刘德育等研究发现其有效成分对酪氨酸酶活性有明显的抑制作用,,经过几年的一系列抗肿瘤实验,发现蛇葡萄素在体外对人白血病HL-60、K562、人鼻咽癌HK-1、人乳腺癌MCF-7等肿瘤细胞株有显著的生长抑制作用,并可以诱导肝癌Bel-7402细胞凋亡;在体内对C57BL/6小鼠B16黑色素瘤和人肺癌GLC-82裸鼠移植瘤有显著的生长抑制作用以及对牛主动脉内皮细胞的增殖有显著的抑制作用。国内外学者还发现从天然植物中提取的其他黄酮类化合物如槲皮素、金黄雀异黄素、黄芩甙等也具有抗真菌、抗血管平滑肌增殖和抗肿瘤等效应,并且具有P-gp抑制活性。并有学者进一步研究发现,以上黄酮类化合物均有一定的肿瘤耐药逆转效应。
从上述的研究可以推测蛇葡萄素可能具有肿瘤细胞耐药逆转作用。因此,本课题用白血病细胞K562及其阿霉素耐药株K562/ADR为研究对象,观察蛇葡萄素对K562耐阿霉素的增敏作用,并进行蛇葡萄素增敏K562/ADR对阿霉素效应的机制探讨。本课题的意义是从广泛存在于自然界各种药用植物中的黄酮类化合物中寻找低毒高效的肿瘤耐药逆转剂,同时也为蛇葡萄素进一步开发利用奠定基础。
研究目的:
观察蛇葡萄素逆转K562/ADR细胞株对阿霉素的耐药特性,并与实验研究最常用的肿瘤耐药逆转剂维拉帕米进行药效对比;初步考察蛇葡萄素逆转K562/ADR耐药的机制。
方法:
第一部分,MTT法筛选Amp对K562、K562/ADR细胞低毒时候的浓度,以筛选出的浓度作为耐药逆转的实验浓度,检测Amp与ADR共用时,K562、K562/ADR对ADR的敏感性,并以Ver与ADR共用组作为增敏实验的对照。
第二部分,用流式细胞技术检测Amp对K562/ADR细胞的P-gp糖蛋白的表达的影响,同时对比Ver对P-gp表达抑制的作用;同时检测Amp对K562/ADR细胞内ADR浓度的影响。
结果:
1.蛇葡萄素在非细胞毒浓度范围内对K562/ADR耐药细胞的耐阿霉素作用有着部分的逆转作用,并具有剂量依赖性;其浓度在1.25~5 μ g/ml范围时,阿霉素对K562/ADR的IC<,50>也从53.29±8.88 μ g/ml下降至7.69±1.8 μ g/ml,三个浓度梯度的蛇葡萄素的逆转倍数分别为1.41倍、3.67倍和6.93倍。而相同浓度范围的维拉帕米,在相同的实验条件下的逆转倍数为1.17倍、1.68倍和3.54倍。
2.用5 μ g/ml的蛇葡萄素与K562/ADR细胞作用72h后,流式细胞术检测显示K562/ADR的阳性细胞表达率从作用前的(87.95±12.19)﹪下降至(47.16±6.35)﹪,而相同的条件和浓度的维拉帕米作用后,阳性细胞表达率下降为(65.77±10.30)﹪。
用5 μ g/ml的蛇葡萄素与K562/ADR细胞作用4h后,流式细胞术检测显示K562/ADR内的ADR的平均荧光强度从作用前的94.55±12.64上升至137.89±7.91。而相同的条件和浓度的维拉帕米作用后,K562/ADR细胞内ADR的平均荧光强度升高为117.30±11.37。
结论:
1.非细胞毒剂量的蛇葡萄素作用于K562/ADR细胞,可以降低阿霉素对K562/ADR的IC<,50>,部分逆转K562/ADR的耐药性。
2.实验浓度的蛇葡萄素作用于K562/ADR细胞后,流式细胞检测其P-gp表达阳性率下降。
该浓度下的蛇葡萄素也可以增加K562/ADR细胞内的阿霉素的浓度。