尿多酸肽对耐药急性白血病作用的体外研究论文_沈佳坤,郑林,董慧娟

沈佳坤 郑林 董慧娟

(上饶市人民医院血液科 江西 上饶 334000)

【摘 要】目的: 研究尿多酸肽(CDA-2)在耐药急性白血病中的作用。方法:MTT法检测CDA-2对K562及K562/A02细胞增殖的影响,流式细胞术研究细胞凋亡及细胞内阿霉素浓度的改变。结果:CDA-2能显著抑制两种细胞株的生长,呈时间依赖性和浓度依赖性。CDA-2能诱导两种细胞的凋亡,能增加耐药细胞中阿霉素的浓度。结论:CDA-2是一种有前景的逆转急性白血病耐药的药物。

【关键词】急性白血病;多药耐药;尿多酸肽

【中图分类号】R733,7 【文献标识码】B 【文章编号】1003-5028(2015)8-0554-02

耐药是急性白血病化疗失败、疾病复发、病人死亡的主要原因。白血病的耐药表现为不仅对一种药物的耐受,而且对不同作用机制的多类药物的耐受,也就是多药耐药。多药耐药形成机制包括细胞内药物排出增多(如多药耐药蛋白P-gp过表达)、细胞解毒作用增强(如GST-π过表达)、DNA损伤修复能力增强(如O6-烷基鸟嘌呤DNA烷基转移酶增多)等。其中P-gp过表达是最主要的多药耐药的机制。P-gp是细胞膜表面的一种糖蛋白,它能将细胞内的药物主动“泵”至细胞外,从而减少药物对细胞的毒性作用。如何绕过P-gp的泵作用、逆转耐药,提高白血病的治疗效果是当前白血病研究的重大课题。K562/A02是一种高表达P-gp的多药耐药K562细胞株,它可在含2ug/ml的阿霉素的培养体系中长期生存,是体外研究多药耐药的一个良好的细胞模型。

尿多酸肽(CDA-2)是从健康人尿中分离、提取的由多种有机酸和多种小分子多肽组成的水溶液[1],在MDS中具有诱导原始细胞凋亡的作用。有文献报道[2]CDA-2对急性白血病细胞株(K56-2)细胞有一定的生长抑制作用,但对于耐药急性白血病细胞的效果如何,尚无文献报道。本文利用K562/A02细胞株为耐药急性白血病的模型,研究尿多酸肽对耐药急性白血病的体外效果。

1 材料和方法

1.1 细胞株及培养条件

K562及K562/A02细胞株由本科实验室传代保存。将细胞置于含10%胎牛血清的RPMI1640中,37℃、5%CO2、饱和湿度条件下常规培养。K562/A02细胞培养体系中加入终浓度为2μg/ml的阿霉素(ADM)以维持其耐性。实验前2周K562/A02细胞培养体系撤除阿霉素。取对数生长期的细胞进行实验。

1.2 MTT法检测细胞增殖

取对数生长期细胞,调整细胞浓度,以1×105/ml的终浓度接种于96孔板,加入不同浓度的药物,空白对照组以培养基补足。每孔总体系200μl。CO2孵箱内培养24或48小时(h),每孔加MTT工作液20μl,置于培养箱内再孵育4h。1000转/分离心,小心吸去上清,加入DMSO 200μl/孔,吹打,使紫蓝色甲臜充分溶解。在酶标仪570nm波长处读取吸光度值(A),以时间为横轴,A值为纵轴,绘制生长曲线图。实验重复三次,每次设3个复孔,取平均值为最终结果。按下列公式计算细胞增殖率:

细胞生存率=(A处理组-A空白组)/(A对照组-A空白组)×100%

细胞生长抑制率=100%-细胞生存率

1.3 AV-PI法检测细胞凋亡

细胞以2×105/ml的浓度接种于6孔培养板,分别加入2μg/ml、4μg/ml、6μg/ml的CDA-2,同时设空白对照。12小时后收获细胞,1000rpm离心5分钟,收集1×106个细胞。冷PBS洗涤2遍,细胞重悬于100μl 1×Binding buffer,置于流式细胞仪专用试管中。加5μl Annexin V FITC和5μl碘化丙碇(PI),轻轻混匀,避光室温反应15分钟,上流式细胞仪。

1.4 流式细胞术测定细胞内阿霉素浓度:

K562/A02细胞以2×105/ml的浓度接种于6孔培养板,第一孔设为空白对照,不加药物;第二孔加入2μg/ml的ADM,第三孔加入6mg/ml CDA-2及2μg/ml ADM,培养24小时。收集1-5×105个细胞,1000rpm离心5分钟,弃上清。加入适量冷PBS,细胞重悬,1000rpm离心5分钟,重复2次。以冷PBS重悬细胞,上机行流式细胞检测。流式检测激发波长488nm,接收波长575nm.。

1.5 统计分析:实验数据均为计量资料,数据之间的比较采用独立样本t检验。所有数据经SPSS11.5统计分析。以P<0.05为有统计学意义。

2 结果

2.1CDA-2对K562及K562/A02有相似的生长抑制作用

我们用MTT法检测了CDA-2对两种细胞株的生长抑制作用,结果显示不同浓度的CDA-2作用于两种细胞株24小时后,能够明显抑制细胞的生长,而且CDA-2浓度越高,生长抑制作用越强,呈剂量依赖性(图1)。而且,同一浓度CDA-2对K562细胞的抑制作用略强于对耐药细胞K562/A02的作用,但这种差异无统计学意义。CDA-2作用于两种细胞48小时后,同样能够呈剂量依赖性地抑制两种细胞的生长(图1)。此外,CDA-2作用于细胞48小时后对细胞的生长抑制率明显高于24小时的生长抑制率(P<0.05),呈现时间依赖性(图2)。

3 讨论

多篇文献报道了CDA-2抑制急性髓细胞白血病细胞株生长的作用。周宏等[3]报道0.5—2mg/ml的CDA-2有明显的抑制NB4细胞增殖的作用。而宋辉等[2]报道0.015-0.25mg/ml的CDA-2能抑制K562细胞的生长,而且这种抑制呈时间依赖性和浓度依赖性。这些结果与我们的结果相似。我们的研究也发现CDA-2对K562细胞有明显的生长抑制作用,且呈剂量依赖性。但与以往的文献比较,我们的CDA-2浓度较高。究其原因可能与测定细胞生长抑制的方法不同(本文采用MTT法,宋辉等采用台盼蓝拒染法)有关。相比较而言,我们的浓度与周宏等的较接近,尽管我们的浓度仍较他们略高,但这种差异可能与不同细胞株对药物的敏感性不同有关。

我们的研究显示,同一浓度的CDA-2对K562及K562-A02细胞有相类似的生长抑制率,这提示CDA-2的作用不受p-gp的影响。但是,CDA-2对K562的生长抑制作用略强于K562A02,尽管这种差异无明显统计学意义,这种差异又提示CDA-2的作用可能部分受p-gp的影响。CDA-2的这种部分受p-gp的影响的特性可能与它是一种多肽混合物有关。其中的某些成分受p-gp的影响,而另一些成分并不受p-gp的影响,因而导致了CDA-2对耐药细胞与敏感细胞类似的抑制率,但同时耐药细胞的抑制率又略低于敏感细胞。如果能将CDA-2进一步纯化成单一的多肽,则有可能分离出不受p-gp影响物质,为今后逆转白血病耐药打下坚实的基础。

药物可通过细胞坏死、凋亡、自噬等途径抑制细胞生长。我们用AV-PI法检测发现CDA-2作用于两种白血病细胞后出现早期凋亡细胞,且这种凋亡细胞的量随着药物浓度的增加而增加。这说明CDA-2是通过诱导细胞凋亡抑制K562及K562/A02细胞生长的。

我们的研究进一步证实,CDA-2能增加细胞内阿霉素的浓度,这提示CDA-2能抑制p-gp的将细胞内药物“泵”至细胞外的作用,从而增加细胞内化疗药物的浓度,提高化疗药物的杀细胞效果。由于K562/A02能长期在含阿霉素的环境下长期生存,若以阿霉素来研究CDA-2与化疗药物是否有协同作用,可能结果会有误差,因此,CDA-2是否能提高化疗药物的疗效,尚有待今后进一步用CDA-2和其他药物联合研究。

总之,CDA-2能通过提高细胞内药物浓度、诱导细胞凋亡抑制耐药急性白血病细胞株的生长,是一种有前景的逆转急性白血病耐药的药物。

参考文献:

[1]廖明徵.聪明的抗癌药CDA-2[M].台北:世贸出版社,1999:149.

[2]宋辉,杨涛,郭媛媛,李峰敏,董平,于艺冰,刘文. 尿多酸肽对慢性髓性白血病K562细胞增殖及凋亡的影响.实用临床医药杂志[J].2013,17(14):1-4.

[3]周宏,万海英,李冬. 尿多酸肽诱导急性早幼粒细胞白血病细胞株凋亡的实验研究.同济医科大学学报(医学版)[J],2012,33(4):13-18.

论文作者:沈佳坤,郑林,董慧娟

论文发表刊物:《河南中医》2015年8月供稿

论文发表时间:2016/6/1

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