抗藥性大腸癌細胞株及其小鼠腫瘤動物模式之建立

Abstract

過度表現多重藥物抗藥性mdr1基因為癌症病患主要化療失敗的原因之一，mdr1基因產物為細胞膜上之轉運蛋白P-glycoprotein (P-gp)，此蛋白將化療藥物從腫瘤細胞中排出因此無法有效毒殺腫瘤細胞。本論文的研究目的為建立具有抗藥性的腫瘤細胞株及其小鼠腫瘤動物模式，以應用於抗藥性腫瘤之研究。大腸癌CT-26/WT細胞株逐漸式培養在doxorubicin (DOX)濃度由低至高(1 nM-1 μM或10 μM)後，稱此為CT-26/DOX1和CT-26/DOX10亞型細胞株，以MTT試驗測試細胞對化療藥物的抗藥性，結果顯示CT-26/DOX1細胞對於DOX的抵抗倍率(resistant index; RI)相較於CT-26/WT為90倍，對P-gp基質之化療藥物vincristine和etoposide的RI也高於CT-26/WT，而對非P-gp基質之化療藥物5-FU和methotrexate，其RI則與CT-26/WT相似。CT-26/DOX1細胞在mdr1a mRNA表現較CT-26/WT高，而其他抗藥性基因mdr1b和mrp1表現則無差異。在P-gp蛋白表現和功能方面，CT-26/DOX1和CT-26/DOX10細胞顯著高於CT-26/WT。將細胞皮下接種於小鼠，於CT-26/WT和CT-26/DOX1活體腫瘤大小約75-250 mm3時，給予三劑DOX化療，CT-26/DOX1腫瘤大小相較於CT-26/WT有極顯著較高，老鼠犧牲後萃取其腫瘤的RNA和蛋白質，CT-26/DOX1腫瘤之mdr1a mRNA表現高於CT-26/WT，mdr1b和mrp1 mRNA則無差異。CT-26/DOX1腫瘤的P-gp表現亦高於CT-26/WT。而CT-26/WT和CT-26/DOX1腫瘤的病理特徵皆屬高度侵犯性和異型性，且血管充份供應。綜合上述結果證實本研究已建立抗藥性大腸癌CT-26/DOX1和CT-26/DOX10的細胞模式以及CT-26/DOX1的實驗動物模式。此抗藥性活體模式以核醫影像和自體放射性顯影，利用示蹤劑99mTc-MIBI診斷P-gp功能並無法測得影像，99mTc-MIBI 在CT-26/WT和CT-26/DOX1腫瘤分布量極低，但腫瘤對18F-FDG的攝取則非常清晰，未來可嘗試利用其他示蹤劑如99mTc-tetrofosmin、18F-paclitaxel和11C-verapamil等以進行抗藥性活體動物的影像分析。