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肿瘤及白血病临床化疗失败的主要原因之一是肿瘤细胞产生的耐药性。因此,如何成功地逆转多药耐药是当前肿瘤治疗学中的一个研究热点。多药耐药(multidrug resistance,MDR)是产生难治和复发性白血病的关键所在,其中多药耐药基因(MDR1)产物P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)起着重要作用。逆转白血病MDR是当今亟待解决的问题。目前许多药物可以用来逆转肿瘤细胞的MDR,但不能从根本上解决问题,效果欠佳,而且具有一定的毒副作用,在临床应用有一定的局限性。 环孢菌素A(cyclosporinA,CsA)作为免疫抑制剂已广泛应用于器官或组织移植患者,同时还发现其可增强肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。CsA是最早用于耐药逆转研究的,且为体外实验效果最好的经典药物之一。国外已进入二期临床试验,国内赵春亭等人首次用CsA临床逆转白血病成功。但因其逆转耐药的作用有明显的剂量效应,体内用药剂量相对较大,毒副作用增加,及其价格昂贵等限制了临床应用。从临床考虑MDR逆转的新策略是联合应用逆转剂。川芎嗪(tetramethylpyrazine,TMP)为中药川芎的有效成分之一,属酰胺类生物碱,是钙通道阻滞剂,体外逆转白血病细胞株取得了较大进展,其作用温和,毒副作用少。本实验诣在研究TMP与CsA联合逆转通过基因转移技术获得的仅具有经典MDR表型的人红白血病多药耐药细胞K562/MDR的多药耐药性,并进一步探讨其耐药逆转机制,以期获得具有临床应用价值的耐药逆转剂。 通过基因转移方法获得仅有P-gp高表达、具经典MDR表型的K562/MDR细胞,作为本研究模型来研究白血病细胞MDR的逆转机制。以K562/MDR细胞DNA为模板做PCR扩增出与已知MDR1基因阳性的人乳腺癌耐阿霉素细胞MCF-7/ADM(adriamycin,ADM)相同的MDR1基因,表明K562/MDR细胞可作为本研究对象。结果表明:TMP的非细胞毒性剂量为320μg/ml,低毒剂量为1250陀/m1,在320林g/nil的非细胞毒性剂量下,TMp可显著降低ADM对K562柳DR细胞的ICS。,其逆转倍数为5.2倍;csA的非细胞毒性剂量为2.0林g/ml,低毒剂量为5.0林g/ml,在2.0陀/nil的非细胞毒性剂量下,CsA可显著降低ADM对K562从DR细胞的ICS。,其逆转倍数为9.6倍;非细胞毒性剂量的TMP32o;g/ml和csAZ.oog/ml联用,使K562乃吐DR细胞的ICS。降低,其逆转倍数为巧.6倍,明显高于TMp犯O陀/ml及CsA2.0陀/nil单独应用,也高于两者单独应用之和。在加入不同的ADM浓度时,TMP及CsA均能不同程度的增加K562肠涯DR细胞内ADM浓度,TMP与CsA联用更能显著增加细胞内ADM浓度,与不加TMP或(和)CsA的对照组比较有显著差异(P<0.05)。由此证明,TMP或(和)CsA可增加细胞内化疗药物浓度,从而逆转耐药细胞K562乃涯DR对ADM的耐药性。 在上述实验的基础上,我们对TMP与CsA实现其逆转作用的具体机制进行了进一步研究,为P一gP拮抗剂的研究提供依据。 目前,对于MDR机制的研究已日趋深入,而且也建立了较为完善的理论体系。对经典MDR的研究发现,多药耐药肿瘤细胞的一个明显生化特征是细胞膜上P一gP的过度表达。血液系统恶性肿瘤MDR的发生仍属于经典的MDR范畴,有多种因素参与,为了准确研究逆转结果,我们采用转基因方法获得的仅有P一gP高表达、具经典MDR表型的K562/MDR细胞作为实验对象。P一gP为膜转运蛋白,具有药泵功能,能将结合的药物分子,在其核昔酸结合位点连上的ATP水解释放能量的作用下,转移到细胞外,使胞内侧药物浓度始终维持较低水平,细胞由此获得耐药性。本实验应用半定量RT一PCR方法检测了TMP和CsA单独和联合应用对K562厅涯DR细胞中P一gP药泵的编码基因MDRI转录表达的影响。结果显示:TMP和持续作用的CsA单独应用能下调MDRI基因的表达。这一结果提示,作为钙通道阻滞剂的TMp是通过增加耐药细胞内化疗药物浓度,下调P一gP表达,从而影响MDRI基因转录表达的;而模拟临床逆转白血病MDR时,CsA对MDR细胞的作用,使CsA持续作用于K562/MDR细胞(5天),提高胞内药物浓度,下调其MDRI基因的表达,致MDRlmRNA水平改变;TMP和CsA联合应用时其下调MDRI mRNA表达的作用可相互协同,从而使其逆转K562乃涯DR细胞耐药性的效果更明显。利用流式细胞仪的间接免疫荧光染料检测P一gP的表达。半定量RT一PCR结果的图像分析数据有统计学意义。 本研究中,TMP和CsA单用或联用提高了K562乃涯DR细胞内药物浓度,可逆转MDR,与文献报道相近,效果良好。CsA短暂应用能增加细胞内的药物浓度,本文考虑为影响耐药细胞膜上P一gP泵功能,但并未下调MDRI基因的表达,而持续作用的CsA才可下调MDRI基因和P一gP的表达,其具体机理有待进一步研究。同时利用罗丹明123(n123)排出试验灵敏地反映了K562汕R细胞的P-gp功能,有临床应用价值。