申 勇,孫偉莉,袁 超,徐慧琴,劉 斌
(1.安徽醫科大學第一附屬醫院放射科,安徽合肥 230022;2.蚌埠醫學院第一附屬醫院核醫學科,安徽蚌埠 233004;3.安徽醫科大學第一附屬醫院核醫學科,安徽合肥 230022)
99mTc-MIBI評價2-脫氧-D-葡萄糖對鼻咽癌耐藥株
多藥耐藥的逆轉作用及機制
申 勇1,2,孫偉莉2,袁 超2,徐慧琴3,劉 斌1
(1.安徽醫科大學第一附屬醫院放射科,安徽合肥 230022;2.蚌埠醫學院第一附屬醫院核醫學科,安徽蚌埠 233004;3.安徽醫科大學第一附屬醫院核醫學科,安徽合肥 230022)
中國圖書分類號:R329.25;R739.630.22;R979.1;R977.6
摘要:目的 探討2-脫氧-D-葡萄糖(2-DG)對鼻咽癌順鉑耐藥株細胞(HNE-1/DDP)多藥耐藥(MDR)的逆轉機制,觀察99m锝-甲氧基異丁基異腈(99mtechnetium-methoxyisobutyli-sonitrile,99mTc-MIBI)細胞內的攝取變化,評價2-DG逆轉腫瘤細胞多藥耐藥的效果。方法 γ計數器檢測不同濃度2-DG作用下HNE-1/DDP細胞對99mTc-MIBI的攝取清除情況以及2-DG濃度為10 mmol·L-1時HNE-1及HNE-1/DDP細胞對99mTc-MIBI的攝取清除情況。測定2-DG作用下HNE-1/DDP細胞內ATP值。Western blot檢測2-DG作用下HNE-1/DDP細胞內P糖蛋白(P-gp)、多藥耐藥相關蛋白(MRP)表達。溴化丙啶(PI)單染檢測順鉑(DDP)單獨及聯合2-DG作用下HNE-1/DDP細胞的凋亡情況。結果 HNE-1/DDP細胞對99mTc-MIBI的清除率為54.8%,高于HNE-1細胞的清除率-41.3%(P<0.01),2-DG(10 mmol·L-1)作用后HNE-1/DDP細胞的清除率為-203.7%,較前明顯降低(P<0.01)。HNE-1/DDP細胞在2-DG作用下ATP值為對照組的55.69%,且P-gp、MRP蛋白表達較對照組減少。DDP聯合2-DG(10 mmol·L-1)作用24 h后HNE-1/DDP細胞凋亡率為49.4%,高于單獨使用DDP時HNE-1/DDP細胞的凋亡率(22.5%)。結論99mTc-MIBI可有效檢測HNE-1/DDP細胞多藥耐藥現象及評價2-DG的逆轉效果,2-DG逆轉機制可能與細胞內ATP生成抑制及相關轉運蛋白表達減少有關。
關鍵詞:多藥耐藥;99mTc-MIBI;2-脫氧-D-葡萄糖;鼻咽癌;逆轉;P糖蛋白;多藥耐藥相關蛋白
網絡出版時間:2015-9-14 14:53 網絡出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20150914.1453.042.html
腫瘤細胞的多藥耐藥(multidrug resistance,MDR)現象是導致化療失敗的主要原因,如何逆轉MDR現象以及尋找合適的逆轉劑是目前研究的熱點。MDR現象具有廣譜耐藥特性,能夠對許多結構、功能各異的細胞毒性藥物產生交叉抵抗。MDR的機制較為復雜,涉及DNA修復缺陷、相關轉運蛋白表達增強、凋亡逃避、藥物靶點改變、細胞黏附等多種因素[1]。目前認為,ABC(ATP-binding cassette)轉運蛋白家族是介導腫瘤細胞多藥耐藥的最主要機制[2]。相關蛋白包括P糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)、多藥耐藥相關蛋白(multidrug resistance-associ-ated proteins,MRP)、乳腺癌耐藥蛋白(breast cancer resistance protein,BCRP)等。
99m锝-甲氧基異丁基異腈(99mtechnetium-me-thoxyisobutylisonitrile,99mTc-MIBI)常用在核心臟病學中,以及乳腺癌、肺癌、甲狀腺癌、淋巴瘤等惡性腫瘤的探測。99mTc-MIBI是一種脂溶性陽離子放射性藥物,能夠通過被動擴散進入細胞膜,并以膜電位差為動力濃聚于線粒體內膜。惡性腫瘤細胞因代謝旺盛、線粒體豐富、具有較高的負跨膜電勢能夠大量攝取。此外,99mTc-MIBI的攝取及清除與腫瘤細胞的MDR現象有關。文獻報道99mTc-MIBI能夠用來檢測腫瘤細胞的耐藥情況,99mTc-MIBI在腫瘤細胞內的動力學變化可以評價MDR現象[3]。
2-脫氧-D-葡萄糖(2-deoxy-D-glucose,2-DG)因具有抗腫瘤作用而被廣泛關注。2-DG不僅能夠抑制腫瘤糖酵解、影響蛋白質糖基化、抑制腫瘤細胞增殖、誘導凋亡,并且具有放、化療增敏作用[4]。但2-DG作為MDR現象的逆轉劑卻鮮見報道,本研究通過觀察99mTc-MIBI在腫瘤細胞內攝取清除變化檢測腫瘤細胞的多藥耐藥現象以及評價2-DG對于HNE-1/DDP細胞多藥耐藥的逆轉效果,探討其逆轉機制為臨床提高輔助化療療效提供理論依據。
1.1材料 HNE-1細胞(鼻咽低分化鱗癌)及HNE-1/DDP耐藥株由湖南湘雅醫院提供。RPMI
1640培養液、胰蛋白酶(美國Gibco公司),胎牛血清(浙江天杭生物科技有限公司),2-DG、DDP、P-gp 及MRP檢測試劑盒(美國Sigma公司),ATP檢測試劑盒(碧云天生物技術研究所),鼠抗人MRP及β-actin單抗(美國Santa Cruz公司),鼠抗人P-gp單抗(美國Millipore公司)。流式細胞儀Accuri C6(美國BD公司)、GC-300 γ計數器(科大創新中佳分公司)、Mini-Prote電泳儀及凝膠成像系統(美國Bio-Rad公司)。MIBI配體(北京師宏藥業提供)用新淋洗的99mTcO4洗脫液標記,放射化學純度≥95%。
1.2細胞培養 常規復蘇HNE-1細胞及HNE-1/DDP耐藥株細胞,HNE-1細胞使用含10%胎牛血清的RPMI 1640培養液,HNE-1/DDP耐藥株細胞使用RPMI 1640培養液+DDP(50 μg·L-1),置于37℃、CO2體積分數為5%的飽和濕度培養箱中培養,隔天換液,細胞生長至融合狀態時,用0.25%的胰酶消化傳代。
1.3不同濃度2-DG條件下HNE-1/DDP細胞對99mTc-MIBI攝取清除實驗 含10%胎牛血清+DDP(50 μg·L-1)的RPMI 1640培養液調整HNE-1/DDP細胞濃度為每孔7×103個細胞,以每孔100 μL接種于2組96孔板中,培育24 h,細胞貼壁后棄去上清液,加入終濃度分別為1、2、5、10、20 mmol· L-1的2-DG的培養液100 μL,繼續培育2 h。然后加入含有99mTc-MIBI(放射性濃度370 MBq·L-1)的培養液100 μL,培育20 min(早期)及120 min(延遲)后分別取出一組96孔板,棄去含有99mTc-MIBI的培養液,用4℃冰生理鹽水快速清洗3次,加入含0.25%的胰酶消化收集細胞,以1 100 r·min-1離心5 min,棄去上清液,用冰PBS液洗滌后重復離心,共計2遍,最后得到沉淀細胞使用γ計數器檢測其放射性。每個時間點及各濃度組均設3個重復孔,設3個對照孔(接種等量細胞及培養液,不加2-DG),并設3個空白孔(不接種細胞,只加入等量培養液)作為本底,結果取平均值。按下述公式計算99mTc-MIBI攝取清除率:清除率/%=(早期99mTc-MIBI放射性計數-延遲99mTc-MIBI放射性計數)/早期99mTc-MIBI放射性計數×100%。
1.4HNE-1及HNE-1/DDP細胞對99mTc-MIBI攝取清除實驗 上述實驗證實加入終濃度為10 mmol ·L-1的2-DG作用后HNE-1/DDP細胞對99mTc-MI-BI的清除率最低,因此本組以10 mmol·L-1為實驗條件以驗證2-DG對HNE-1及HNE-1/DDP細胞的作用。用RPMI 1640培養液和RPMI 1640+DDP培養液分別調整HNE-1和HNE-1/DDP細胞濃度為每孔104個細胞,以每孔100 μL接種于2組96孔板中培育24h,細胞貼壁后棄去上清液,將HNE-1和HNE-1/DDP細胞分為2組,一組為對照組加入培養液100 μL(不含2-DG),另一組為實驗組加入含終濃度為10 mmol·L-12-DG的培養液100 μL,繼續培養2 h,再按前實驗方法檢測加入99mTc-MIBI后HNE-1及HNE-1/DDP細胞在20 min(早期)及120 min(延遲)的攝取清除情況。每實驗點均設重復孔3組,并設對照孔及空白孔各3組。
1.5細胞內ATP檢測 將HNE-1/DDP細胞接種于6孔板中(每孔4×105個細胞)培養24 h,加入含2-DG(10 mmol·L-1)培養液并設陰性對照組,每組3個復孔。繼續培育5 h后收集細胞,離心后棄上清液,每孔細胞加入200 μL裂解液。裂解后4℃12 000 r·min-1離心5 min,取上清用于后續測定(冰上操作)。在檢測孔中加入ATP檢測工作液(1 ∶100),每孔100 μL,室溫放置5 min,使本底性ATP全部消耗(避光操作)。每孔加100 μL樣品及標準品,迅速混勻,2 s后立即用酶標儀檢測Rlu值。
1.6Western blot檢測P-gp、MRP蛋白表達HNE-1/DDP細胞接種于6孔板中(每孔5×105個細胞)培養24 h,加入2-DG(10 mmol·L-1)后繼續培養16 h,消化收集細胞,用預冷PBS洗2次,加入預冷的蛋白裂解液(20 mmol·L-1Tris-HCl pH 7.5,150 mmol·L-1NaCl,1 mmol·L-1EDTA,1 mmol· L-1EGTA,1 mmol·L-1原礬酸鈉,1 mmol·L-1PMSF,體積分數為1%的Triton X-100,2.5 mmol· L-1焦磷酸鈉,40 mmol·L-1β-甘油磷酸,10 mg· L-1的亮肽素、抑肽酶和大豆胰蛋白酶抑制劑),冰上裂解30 min,提取細胞總蛋白,BCA蛋白定量法測定各組蛋白濃度,用細胞裂解液將各組蛋白稀釋至等濃度,與2×上樣緩沖液1∶1混合,95℃煮沸5 min蛋白變性,每組取50 μg蛋白,SDS-PAGE電泳(70 V,400 mA,50 W,30 min;90 V,400 mA,50 W,90 min);轉膜(50 V,250 mA,50 W,150 min)至PVDF膜;5%脫脂牛奶室溫封閉4 h;一抗室溫孵育4℃過夜;TPBS洗膜3次/5 min;二抗室溫孵育2 h;TPBS洗膜3次/5 min;ECL發光試劑盒顯影;Bio-Rad凝膠成像系統獲取圖像。
1.7溴化丙啶(PI)染色檢測HNE-1/DDP細胞的凋亡情況 將HNE-1/DDP細胞接種于12孔板中(每孔1.5×105個細胞)培養24 h,分別加入DDP (1.5 mg·L-1)、2-DG(10 mmol·L-1)以及DDP+2-DG,并設陰性對照組,繼續培養24 h后消化收集細胞,1 000 r·min-1離心5 min,棄去培養液,1 mL
PBS洗滌1次,離心去PBS,加入冰預冷的75%的乙醇固定,4℃過夜,離心棄去固定液,1 mL PBS重懸5 min,1 000 r·min-1離心5 min后棄去PBS,用600 μL PI染液染色,4℃避光2~4 h后上機檢測。實驗重復3次。
2.1不同濃度2-DG作用下HNE-1/DDP細胞對99mTc-MIBI的清除率 通過γ計數器檢測后結果顯示(Tab 1),20 min時(早期)不同濃度的2-DG作用下HNE-1/DDP細胞對99mTc-MIBI攝取的cpm值差異無統計學意義(P>0.05),120 min時(延遲)1、2、5、10、20 mmol·L-1濃度組的HNE-1/DDP細胞攝取的cpm值與對照組(0濃度組)cpm值比較,差異有統計學意義(P<0.01)。計算清除率后結果表明,隨著2-DG濃度的升高,99mTc-MIBI的清除率呈降低趨勢,且2-DG濃度為10 mmol·L-1時,清除率達到最低。此外2-DG濃度為20 mmol·L-1時,并沒有繼續降低其清除率。因此,選擇10 mmol·L-1為條件進行后續實驗。
2.210mmol·L-1的2-DG作用下HNE-1及HNE-1/DDP細胞對99mTc-MIBI的清除率 實驗結果顯示(Tab 2),對照組及實驗組HNE-1、HNE-1/DDP細胞在20 min時(早期)對99mTc-MIBI攝取的cpm值均無明顯差異(P=0.87,P=0.95)。120 min時(延遲)對照組中HNE-1/DDP細胞的cpm值明顯低于HNE-1細胞(P=0.001),說明該細胞對99mTc-MIBI具有較強的“泵出”作用。2-DG(10 mmol·L-1)作用120 min后(延遲)實驗組HNE-1/ DDP細胞的cpm值高于HNE-1細胞(P=0.03)及對照組HNE-1/DDP細胞(P=0.003),顯示出2-DG作用后該細胞增強了對99mTc-MIBI的滯留作用。清除率結果也表明,對照組HNE-1/DDP細胞對99mTc-MIBI的清除率為54.8%,高于HNE-1細胞的清除率-41.3%(P<0.01),2-DG作用后實驗組HNE-1/DDP細胞的清除率為-203.7%,較前明顯降低(P <0.01)。實驗結果表明,2-DG可以提高HNE-1/DDP細胞對99mTc-MIBI的攝取,使其清除率處于低值,表現出較明顯的增強99mTc-MIBI在細胞內滯留的作用;此現象在HNE-1敏感株細胞中表現不明顯,其攝取值在2-DG作用前后無明顯差異(P=0.23)。
2.32-DG作用下HNE-1/DDP細胞內ATP生成量減少 視對照組細胞ATP生成量為100%,實驗組數據除以對照組后結果為55.69%,結果見Fig 1。經2-DG作用下HNE-1/DDP細胞中ATP生成量明顯少于對照組,表明2-DG能夠抑制HNE-1/DDP細胞內ATP的生成。

Fig 1 ATP levels in HNE-1/DDP cell after treated with 2-DG(10 mmol·L-1)
Tab 1 Radioactive counts and clearance rates of99mTc-MIBI in HNE-1/DDP cells after treated with 2-DG of different concentrations(±s,n=3)

Tab 1 Radioactive counts and clearance rates of99mTc-MIBI in HNE-1/DDP cells after treated with 2-DG of different concentrations(±s,n=3)
P<0.01 vs control
Radioactive count/cpm Dose/mmol·L-1Control 1 2 5 10 20 20 min 961.3±111.5 822±71.6 789.3±76.8 820.7±73.8 841.3±104.6 865.3±93.0 120 min 721.3±121.5 1627.3±39.0 1494±32.9 1647.3±24.6 2020.6±65.1 2021.3±76.1Clearance rate/% 16.3 -98 -89.3 -100.7 -140.1-133.6
Tab 2 Radioactive counts and clearance rates of99mTc-MIBI in HNE-1 and HNE-1/DDP cells after treated with 2-DG(10 mmol·L-1)(±s,n=3)

Tab 2 Radioactive counts and clearance rates of99mTc-MIBI in HNE-1 and HNE-1/DDP cells after treated with 2-DG(10 mmol·L-1)(±s,n=3)
P<0.01 vs control;ΔP<0.05 vs HNE-1+2-DG
Radioactive count/cpm Group HNE-1 HNE-1+2-DG HNE-1/DDP HNE-1/DDP+2-DG 20 min 978.7±112.6 679.3±70.4 958.0±173.5 682.7±55.1 120 min 1383.0±191.3 1154.0±201.9 432.7±74.0 2073.3±438.9ΔClearance rate/% -41.3 -69.9 54.8 -203.7
2.42-DG對HNE-1/DDP細胞內P-gp、MRP蛋白表達的影響 HNE-1/DDP細胞在2-DG作用16 h后收集蛋白,Western blot檢測P-gp、MRP蛋白表達,結果見Fig 2。2-DG作用后HNE-1/DDP細胞P-gp、MRP蛋白表達與對照組相比有所降低。

Fig 2 Effect of 2-DG on protein expression of P-gp,MRP in HNE-1/DDP cell
2.5DDP聯合2-DG增強HNE-1/DDP細胞的凋亡 不同因素處理后的細胞進行PI染色并流式細胞儀分析,結果提示,對照組及2-DG組24 h細胞凋亡率分別為5.9%、6.4%。DDP聯合2-DG作用24 h后HNE-1/DDP細胞凋亡率為49.4%,高于單獨使用DDP時誘導HNE-1/DDP細胞的凋亡率22.5%,見Fig 3。
2-DG的抗腫瘤作用在國內外研究較多,主要涉及靶向糖酵解途徑以“餓死”腫瘤細胞、影響細胞內信號通路、抑制蛋白糖基化等方式誘導腫瘤細胞凋亡、增強化療藥物或聯合腫瘤壞死因子凋亡誘導配體通過誘導內質網應激、下調抑制細胞凋亡蛋白、抑制腫瘤生長因子等途徑達到促進腫瘤細胞凋亡的作用[5-6]。但上述方案可能會引起腫瘤細胞代謝途徑變化、誘導時間過長、大劑量限值造成不良反應等問題,以至于2-DG臨床使用受限[7]。本研究通過檢測99mTc-MIBI在細胞內的動力學變化,驗證2-DG作為逆轉劑應用后能否逆轉腫瘤細胞MDR現象及增強化療療效的作用。
99mTc-MIBI被證實在腫瘤細胞內能夠作為P-gp及MRP的轉運底物,可以像化療藥物一樣被泵出細胞外[8-9]。本研究發現,99mTc-MIBI在耐藥株HNE-1/DDP細胞內的清除率明顯高于敏感株HNE-1細胞,且HNE-1/DDP細胞延遲期對99mTc-MIBI攝取的cpm值明顯低于早期攝取值,表明腫瘤細胞對99mTc-MIBI具有“泵出”作用,使其不能滯留于細胞內,上述現象的發生可能與耐藥株細胞P-gp及MRP等相關轉運蛋白的功能有關。因此,99mTc-MIBI在腫瘤耐藥細胞內的動力學變化可以評價相關轉運蛋白的功能。應用2-DG處理后,發現99mTc-MIBI在HNE-1/DDP細胞內的攝取值明顯高于未用2-DG處理的對照組,證實2-DG能夠增強99mTc-MIBI在耐藥株細胞內的滯留,使其對99mTc-MIBI的“泵出”作用明顯減弱。此現象在相關轉運蛋白表達較少的敏感株細胞內表現不明顯,其攝取值在2-DG處理后差異無顯著性(P>0.05)。因此,2-DG對P-gp及MRP等相關轉運蛋白功能的影響可能是造成99mTc-MIBI在細胞內動力學改變的原因。

Fig 3 Relative cell number of HNE-1/DDP apoptosis after treated with 2-DG,DDP and 2-DG combination with DDP
依賴ABC轉運蛋白家族成員介導的藥物外排是腫瘤MDR現象發生的主要機制。此類蛋白共同特點是具有ATP結合域,通過水解ATP獲得能量將藥物泵出細胞。腫瘤細胞具有高葡萄糖消耗及糖酵解增強的特點,2-DG作為天然葡萄糖的類似物可以被腫瘤細胞高度攝取,通過己糖激酶代謝為6-磷酸-2-脫氧葡萄糖后不能進一步代謝氧化,滯留于腫瘤細胞內的同時消耗大量己糖激酶,造成細胞內“ATP”生成減少,導致細胞內能量缺失[10]。本研究中,ATP檢測結果顯示,2-DG作用下HNE-1/DDP細胞內ATP值明顯低于對照組,Western blot檢測證實2-DG作用下P-gp、MRP蛋白表達量較對照組有所減少,結合99mTc-MIBI細胞內攝取清除實驗結果,推測2-DG可能是通過抑制腫瘤細胞內ATP生成、減少相關轉運蛋白的表達,進而抑制P-gp及MRP蛋白的“泵出”功能,增強其轉運底物99mTc-MIBI在細胞內滯留。有文獻報道,99mTc-MIBI能夠用于檢測腫瘤細胞多藥耐藥及評價逆轉劑的逆轉效果,同時99mTc-MIBI顯像也可用于檢測體內腫瘤MDR現
象及評價腫瘤化療療效[3,11-12]。本研究通過99mTc-MIBI在細胞內動力學變化,證實2-DG作用后HNE-1/DDP細胞內對99mTc-MIBI的滯留作用明顯增強,說明2-DG對該細胞表現出明顯的逆轉效果,并以此推論,同是P-gp及MRP轉運底物的一些化療藥物在2-DG的作用下,可以提高細胞內的藥物濃度,增強化療療效。此外,前實驗也證實隨著2-DG濃度逐漸升高,99mTc-MIBI在細胞內的清除率呈降低趨勢,但濃度為20 mmol·L-1時,并沒有繼續降低其清除率,說明2-DG濃度進一步升高不能持續增強99mTc-MIBI在細胞內的滯留作用,原因可能與腫瘤細胞內轉運蛋白數量或2-DG對腫瘤細胞ATP生成抑制達到限值相關,提示2-DG在較低劑量即可達到理想的逆轉效果。
鼻咽癌因發病隱蔽多數患者就診時處于晚期,采用單純放療其5年生存率約10~40%[13],因此對晚期鼻咽癌患者多采取同期放療加輔助化療[14]。臨床應用順鉑聯合紫衫醇類、氟尿嘧啶、吉西他濱等藥物證實對晚期鼻咽癌患者有效[15]。然而因MDR現象的存在,使病情不能持續緩解,往往會導致治療失敗。本研究進一步借助溴化丙啶(PI)染色實驗檢測不同因素處理后HNE-1/DDP細胞的凋亡情況,驗證2-DG作為逆轉劑聯合化療藥物對腫瘤細胞的殺傷效果。實驗結果顯示DDP聯合2-DG處理后HNE-1/DDP細胞凋亡率高于其他對照組。目前為止,尋找合適的逆轉劑一直是研究熱點。2-DG作為腫瘤多藥耐藥的逆轉劑具有以下優勢:(1)大多數惡性腫瘤對2-DG大量攝取。18氟-脫氧葡萄糖(18F-DG)PET顯像證實大多數惡性腫瘤能夠大量攝取并滯留18F-DG[16]。(2)2-DG逆轉效果明確、作用迅速,實驗證實2-DG作用240 min后即可明顯提高99mTc-MIBI細胞內的攝取值,降低清除率。(3)2-DG為葡萄糖的無毒類似物,體內代謝較快,不會造成體內蓄積[7]。(4)逆轉作用廣泛,有可能對大多數依賴ABC轉運蛋白底物藥物均可產生逆轉作用(需后續實驗驗證)。(5)2-DG本身具有抗腫瘤的協同作用。
綜上所述,利用99mTc-MIBI細胞內攝取清除實驗檢測腫瘤細胞MDR現象以及逆轉劑介入后效果評價,發現2-DG對HNE-1/DDP細胞表現出明顯的逆轉效果,其機制可能與細胞內ATP生成抑制及相關轉運蛋白表達減少有關。2-DG作為逆轉劑,具有腫瘤細胞高攝取、無毒等優勢,聯合化療藥物可增強腫瘤細胞的殺傷效果。此外,99mTc-MIBI顯像已用于體內腫瘤多藥耐藥的檢測及療效評價,可通過小鼠或體內實驗進一步驗證2-DG的逆轉效果。
(致謝:本文實驗通過蚌埠醫學院核醫學實驗室、蚌埠醫學院科研中心及生化藥理實驗室共同完成,在此表示由衷的感謝。)
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Evaluation of reversal effect of 2-DG on multidrug resistance by detecting uptake of99mTc-MIBI in HNE-1/DDP cells
SHEN Yong1,2,SUN Wei-li2,YUAN Chao2,XU Hui-qin3,LIU Bin1
(1.Dept of Radiology,the First Affiliated Hospital of Anhui Medical University,Hefei 230022,China;2.Dept of Nuclear Medicine,the First Affiliated Hospital of Bengbu Medical College,Bengbu Anhui 233004,China;3.Dept of Nuclear Medicine,the First Affiliated Hospital of Anhui Medical University,Hefei 230022,China)
Abstract:Aim To evaluate the reversal effect of 2-deoxy-D-glucose(2-DG)on multidrug resistance (MDR)by observing the uptake change of99mTc-MIBI in HNE-1/DDP cells,and to explore its mechanism.Methods The uptake of99mTc-MIBI in HNE-1/DDP cells under different concentrations of 2-DG was detec-ted by γ-counter,and the clearance rates of99mTc-MI-BI in HNE-1 cells and HNE-1/DDP cells after treated with 2-DG(10 mmol·L-1)were compared.The con-tent of ATP in HNE-1/DDP cells was detected after treated with 2-DG.P-glycoprotein(P-gp)and multi-drug resistance-associated proteins(MRP)expression were measured by Western blot.Apoptotic HNE-1/DDP cells treated with DDP alone or combined with 2-DG(10 mmol·L-1)were detected by propidium io-dide(PI)staining.Results The clearance rate of99mTc-MIBI in HNE-1/DDP cells was 54.8%,which was significantly higher than that(-41.3%)in HNE-1 cells(P<0.01).The clearance rate of99mTc- MIBI in HNE-1/DDP cells was-203.7%after treat-ment with 2-DG(10 mmol·L-1),which could be significantly reduced compared with the control group (P<0.01).The level of ATP was 55.69%compared with the negative control group and the expression of P-gp and MRP protein decreased dramatically in HNE-1/DDP.With the combination of 2-DG and DDP,the ap-optotic rate of HNE-1/DDP cells reached 49.4% which was significantly higher than DDP treated group (22.5%).Conclusion Multidrug resistance and the reversal effect of 2-DG on multidrug resistance could be evaluated effectively by detecting the uptake change of99mTc-MIBI in HNE-1/DDP cells.The mechanism may be related with the inhibition of ATP level and the re-duced expression of P-gp and MRP protein in cancer cells.
Key words:multidrug resistance;99mTc-MIBI;2-de-oxy-D-glucose;nasopharyngeal carcinoma;reversal;P-gp;MRP
作者簡介:申 勇(1978-),男,碩士生,主治醫師,研究方向:分子核醫學及放射性藥物,E-mail:shenyong111@sina.com;劉 斌(1962-),男,碩士,主任醫師,教授,博士生導師,研究方向:影像診斷,通訊作者,E-mail:lbhyz321@126.com;徐慧琴(1965-),女,博士,主任醫師,教授,博士生導師,研究方向:核醫學分子影像,通訊作者,E-mial:hfxuhuiqin @163.com
基金項目:國家自然科學基金資助項目(No 81371587);安徽省高等學校自然科學研究項目(No KJ2015B071by)
收稿日期:2015-05-07,修回日期:2015-08-23
文獻標志碼:A
文章編號:1001-1978(2015)10-1433-05
doi:10.3969/j.issn.1001-1978.2015.10.021