丙戊酸对HL-60/HT细胞耐药性的影响
胡建锋1尹松梅2▲谢双锋2聂大年2李益清2
1.广东省佛山市顺德区中医院肿瘤科,广东佛山 528333;2.中山大学孙逸仙纪念医院血液科,广东广州 510120
[摘要]目的探讨丙戊酸(VPA)对耐三尖杉酯碱的HL-60细胞(HL-60/HT)耐药性的影响。方法选择递增压力培养法建立HL-60/HT细胞株。分为三组,Ara-C组、VPA组、VPA+Ara-C组,采用MTT法测定使用各组药物后敏感细胞、耐药细胞增殖情况的变化,同时测定丙戊酸对HL-60/HT细胞耐药性的改变,用流式细胞仪检测敏感的HL-60细胞及HL-60/HT细胞的细胞周期。结果丙戊酸与Ara-C合用可明显抑制HL-60、HL-60/HT细胞生长,抑制率高于丙戊酸或Ara-C单独的作用(q=1.37、1.51)。结论丙戊酸能够抑制HL-60、HL-60/HT细胞生长,可与Ara-C发挥协同作用,降低白血病细胞的耐药性。
[关键词]丙戊酸;HL-60/HT细胞;白血病
白血病的主要治疗方法是联合化疗,据统计60%~70%的患者经联合化疗后症状缓解,但短期内易复发,主要原因是白血病细胞固有或获得的多药耐药性[1-6]。本研究旨在探讨VPA对耐三尖杉酯碱(HT)的HL-60细胞(HL-60/HT细胞)耐药性的影响。
1 材料与方法
1.1 试剂与材料
RPMI1640培养基(LM-R1641/500)、二甲基亚砜(DMSO)(20161020 AR)购自博升生物公司;四氮唑蓝(MTT)(B00718301)、VPA(B 2016110402)为贝斯特试剂公司产品;胎牛血清(13011-8611)购自杭州四季青公司;淋巴细胞分离液(E501064-0001)、D-Hank液(160922-1)购自上海生工生物工程公司;HT(20161006002)、Ara-C(20161120001)为Pharmacia& Upjohn公司产品;RNA酶(160910-2)、碘化丙啶(PI)(161104-1)购自上海华联制药有限公司。HL-60细胞自中山大学药学院引进。
1.2 细胞培养及耐药株的建立
HL-60细胞接种于RPMI1640完全培养基,置于37℃、5%CO2培养箱中,每2天换液1次,细胞4~5 d传代1次。
采用极限稀释法筛选耐药的细胞克隆,具体方法为:取处于对数增长期的HL-60细胞,用递增压力选择培养法建立HL-60/HT耐药细胞株。开始时HT的浓度为0.005 μg/ml,培养2 d后换液并洗去药物,无药物环境中培养2 d。以此浓度培养3次后,将药物浓度改为0.01 μg/ml,并逐渐加大HT浓度。5个多月后,培养出HL-60/HT耐药细胞,采用MTT法检测细胞对药物的半数抑制浓度(IC50),确认耐药细胞。
1.3 对耐药细胞和敏感细胞增殖抑制率的检测
设Ara-C作用HL-60细胞组和HL-60/HT细胞组、VPA作用HL-60细胞组和HL-60/HT细胞组、VPA+Ara-C作用HL-60细胞组和HL-60/HT细胞组,分别用MTT法分别测定Ara-C组、VPA组、VPA+ Ara-C组对HL-60/HT细胞和HL-60细胞的增殖抑制率。将重悬细胞浓度调整为1×105/ml,以每孔200 μl接种于96孔平板,置37℃、5%CO2环境中孵育24 h。然后向每孔中加Ara-C或VPA或VPA+Ara-C。两种细胞均设置无细胞培养液组和无药对照组。48 h后加入20 μl MTT(终浓度为5 g/L),继续孵育4 h,去除培养液,加DMSO 150 μl,振荡10 min混匀,以无细胞培养液组调零,用酶标仪分别测定595nm和492 nm处的吸光度值(A值)。不同条件下每次均设8个平行孔,重复3次。细胞生长抑制率=(无药对照组A值均值-实验组 A值均值)/无药对照组 A值均值× 100%。用直线回归法计算各种药物的IC50
1.4 耐药的稳定性测定
将 HL-60/HT传代细胞在不含药物的 RPMI 1640完全培养基培养2个月,取对数生长时期的细胞,测定细胞对HT的IC50,方法同“1.3”,分析HL-60/HT细胞获得性耐药的稳定性。
1.5 流式细胞仪测细胞周期
设Ara-C作用HL-60细胞组和HL-60/HT细胞组、VPA作用HL-60细胞组和HL-60/HT细胞组、VPA+Ara-C作用HL-60细胞组和HL-60/HT细胞组,分别用流式细胞仪测定Ara-C组、VPA组、VPA+ Ara-C组对HL-60/HT细胞和HL-60细胞的细胞周期影响。用PBS缓冲液重悬待检细胞,使细胞密度调整为1×106/ml。取细胞悬液0.5 ml,加入70%冰乙醇2 ml,4℃过夜,2000×g转速离心5min后,弃去上清液,用PBS缓冲液洗涤2次,依次加入50 μl浓度为50 mg/L的RNA酶、450 μl浓度为50 mg/L的碘化丙啶(PI),37℃避光1 h,用流式细胞仪测定细胞周期。
1.6 统计学分析
所有数据均采用SPSS 12.0统计学软件处理,计量资料用±s表示,采用t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。金正均q值法计算两种药物相互作用:q=E(AB)/[EA+(1-EA)×EB],其中E(AB)表示两种药物合用时对细胞的作用,EA和EB分别为每种药物单用时的效应,q<0.85说明两药物相拮抗,q=0.85~1.15说明两药物作用相加,q>1.15说明两药物有协同作用[7-8]
2 结果
2.1 Ara-C对HL-60、HL-60/HT细胞的中位抑制浓度
Ara-C对HL-60细胞的IC50是0.20 μg/ml,对HL-60/HT细胞的IC50是0.73 μg/ml,耐药倍数3.65倍。
2.2 HL-60/HT细胞耐药稳定性
HL-60/HT子代细胞在未加VPA、Ara-C条件下培养2个月,多次传代后,测定HT的IC50值,无明显改变,表明细胞株的耐药性稳定。
2.3 Ara-C组、VPA组、VPA+Ara-C组对HL-60/HT细胞和HL-60细胞的抑制作用
Ara-C、VPA单独使用时对HL-60细胞及HL-60/HT细胞生长有抑制作用,且VPA对HL-60细胞的抑制作用明显强于HL-60/HT细胞(P<0.05),两药联合使用时对两种细胞的生长抑制作用均强于单药的抑制效果(P<0.05),且VPA和Ara-C联合用药对生长抑制率的影响有协同作用(q=1.37、1.51)(表1)。
表1 Ara-C组、VPA组、VPA+Ara-C组对HL-60、HL-60/HT细胞的生长抑制作用(%,n=3)

 
与同组HL-60细胞比较,*P<0.05;与VPA+Ara-C组比较,P<0.05
2.4 Ara-C组、VPA组及VPA+Ara-C组对HL-60、HL-60/HT细胞周期的影响
VPA组、VPA+Ara-C组HL-60、HL-60/HT细胞的G1期细胞含量均明显增加,差异均有统计学意义(P<0.05),Ara-C组HL-60、HL-60/HT细胞G1期细胞含量无增加(P>0.05)(表2)。
表2 Ara-C组、VPA组、VPA+Ara-C组对HL-60、HL-60/HT细胞周期的影响[G1期细胞含量[(%),n=3]

 
与本组同细胞作用前比较,*P<0.05
3 讨论
HDAC可以催化蛋白质中赖氨酸残基脱乙酰基,包括核小体组蛋白的多个亚型,如H2A、H2B、H3和H4等,调节组蛋白乙酰化水平。去乙酰化组蛋白引起染色质立体构像收缩,从而抑制基因转录,而乙酰化组蛋白有更开放的构像,从而具有更高的转录活性[9-14]。杜华文等[15]研究发现VPA可以使人卵巢癌A2780细胞生长停滞在G1期,并诱导凋亡。本实验在获取耐三尖杉酯碱的HL-60/HT细胞后,进一步观察了VPA对敏感白血病细胞及耐药白血病细胞的影响。结果显示,VPA能明显抑制HL-60/HT、HL-60细胞增殖,使细胞阻滞于G1期。与Ara-C联合应用,在抑制细胞增殖方面,较各自单独应用明显增强。这可能是因为VPA抑制核小体组蛋白脱乙酰基,乙酰化的核染色质呈疏松、开放的构像,对DNA损伤有更高的敏感性,细胞更易于凋亡,因此,VPA与Ara-C联用,对HL-60、HL-60/HT细胞的生长抑制明显增强,两者具有协同效用。由此可见,VPA不仅能抑制敏感的HL-60细胞生长,而且对耐三尖杉酯碱的HL-60/HT细胞的生长也有抑制作用,并且与Ara-C有协同作用,能够降低耐药白血病细胞的耐药性,值得进一步研究。
[参考文献]
[1]郭晓玲.复发/难治性急性髓系白血病的治疗现状及进展[J].临床荟萃,2014,29(10):1108-1113.
[2]李益清,尹松梅,谢双锋,等.丙戊酸对HL-60/HT细胞P27Kip1、P170表达水平及耐药性的影响[J].南方医科大学学报,2009,29(3):423-427.
[3]储小曼,郭岑,张丽芳.丙戊酸的代谢特征与其肝毒性的相关性[J].中国医院药学杂志,2013,33(19):1611-1614.
[4]王刚,郑闻亭,肖平,等.米非司酮对耐药卵巢癌细胞增殖、凋亡及其对顺铂敏感性的影响[J].癌症,2004,23(4):406-411.
[5]刘衡,符仁义,廖清奎,等.丙戊酸诱导耐药白血病细胞凋亡及其机理的研究[J].四川大学学报(医学版),2009,40(1):133-137.
[6]于晓娜,张美平,李娜.联合治疗急性淋巴细胞白血病的护理对策探讨[J].中国保健营养,2015,25(6):150-150.
[7]陈元仲,吴勇,陈萍,等.白血病细胞TGF-β1含量减少及外源性TGF-β1基因对HL-60细胞的作用[J].中国病理生理杂志,2006,22(1):172-176.
[8]方敏,毕可红,姜国胜,等.白血病细胞HL-60诱导分化后LMP/TAP的表达变化及其意义[J].山东大学学报医学版,2014,52(2):1-5.
[9]Richon VM,O′Brien JP.Histone Deacetylase Inhibitors:a new class of potential therapeutic agents for cancer treatment[J]. Clin Cancer Res,2002,8(3):662-664.
[10]陈国强,赵倩,吴英理,等.白血病细胞分化与凋亡的化学生物学研究[J].上海交通大学学报(医学版),2012,32(9):1145-1154.
[11]张守清.小剂量三尖杉酯碱与阿糖胞苷治疗急性非淋巴细胞性白血病[J].医药论坛杂志,2004,25(17):72-72.
[12]王凤琴,陈学娟,张向宁.丙戊酸增强人卵巢癌耐药细胞株COC1/DDP对顺铂敏感性的研究[J].基础研究与临床,2010,31(4):48-50.
[13]陈业豪,钟小懿,吕琳,等.丙戊酸逆转人肺癌细胞对顺铂的耐药性[J].实用医学杂志,2013,29(15):2451-2453. [14]Giannini G,Cabri W,Fattorusso C,et al.Histone deacetylase inhibitors in the treatmentofcancer:overview and perspectives[J].Future Med Chem,2012,4(11):1439-1460.
[15]杜华文,荣风年.丙戊酸对人卵巢A2780细胞增殖及血管生成和转移相关因子表达的影响[J].上海交通大学学报(医学版),2012,32(4):467-472.
Impact of Valproic Acid on drug resistance of HL-60 cell
HU Jian-feng1YIN Song-mei2▲XIE Shuang-feng2NIE Da-nian2LI Yi-qing2
1.Department of Oncology,Shunde District Hospital of Traditional Chinese Medicine in Foshan City of Guangdong Province,Foshan 528333,China;2.Department of Blood,Sun Yat-sen Memorial Hospital of Zhongshan University in Guangdong Province,Guangzhou 510120,China
[Abstract]ObjectiveTo explore the impact of Valproic Acid(VPA)on drug resistance of HL-60 cells(HL-60/HT)resistant harringtonine.MethodsHL-60/HT cell strain was established by incremental pressure culture and divided into 3 groups:Ara-C group,VPA group and VPA+Ara-C group.MTT method was used to determine the change of proliferation of sensitive cells and drug resistant cells after using drug.The change of VPA resistance in HL-60/HT cells was determinated simultaneously.The cell cycle of seneitive HL-60 cells and HL-60/HT cells were detected by flow cytometry.ResultsVPA in combination with Ara-C can obviously inhibit the growth of HL-60 and HL-60/HT cell,and the inhibition rate was higher than that of VPA or Ara-C alone(q=1.37,1.51).ConclusionVPA can inhibit the growth of HL-60 and HL-60/HT cell.It can play a synergistic role with Ara-C and reduce the drug resistance of leukemia cells.
[Key words]Valproic acid;HL-60/HT cell;Leukemia
[中图分类号]R733.7
[文献标识码]A
[文章编号]1674-4721(2017)04(c)-0067-03
(收稿日期:2017-03-09 本文编辑:许俊琴)
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