共同處理2-去氧葡萄糖和每福敏可加成抑制腫瘤細胞生長

Abstract

正常細胞在進行能量代謝時，在氧氣充足的情況主要是經由糖解作用、檸檬酸循環和粒線體氧化磷酸化進行呼吸作用產生ATP、二氧化碳和水，又稱為有氧呼吸。而在缺氧的情況下則會經由糖解作用產生乳酸和ATP，又稱為無氧呼吸。而腫瘤細胞以及生長快速的細胞不論在有氧或是無氧的情況下皆偏好使用糖解作用產生ATP和乳酸，此現象即稱為瓦氏效應(Warburg effect)。在腫瘤治療方面目前主要是以外科手術、放射線治療和化學治療為主，放射線治療主要是藉由破壞癌細胞的DNA使其進行細胞凋亡，化學治療主要是利用抗癌藥物抑制腫瘤細胞DNA生合成，抑制細胞微管增生以及針對特定目標蛋白抑制使得細胞凋亡。 然而化學治療雖然可以毒殺腫瘤細胞，但是也會影響其他正常細胞(如腸道表皮細胞和骨髓細胞)的生長，同時也會篩選出具有抗藥性的癌細胞，使日後治療的難度提高。而目前有文獻指出可以針對腫瘤細胞偏好使用糖解作用的特性，使用抑制能量代謝的抗癌藥物進行治療。 在本篇研究中首先我先分析實驗室擁有的六株癌細胞(HeLa MCF7 MDA-MB-231 PC3 A549 H1299)的生長速率發現其生長速率最快的是H1299而生長速率最慢的是MCF7，並以西方點墨法分析這六株癌細胞p53及相關蛋白的表現量，發現PC3和H1299的p53蛋白幾乎不表現。接下來我利用糖解作用抑制劑2-去氧葡萄糖(2-deoxyglucose 2-DG)處理六株癌細胞和穩定抑制檸檬酸合成?HeLa細胞並分析其生長速率，發現2-DG對於HeLa、 PC3、MDA-MB-231的影響較大，對A549、MCF7和H1299的影響較小，而2-DG對穩定抑制檸檬酸合成?HeLa細胞的生長速率影響不大。接下來我利用第二型糖尿病用藥每幅敏(metformin) 處理六株癌細胞和穩定抑制檸檬酸合成?HeLa細胞並分析其生長速率，由實驗結果發現metformin對細胞生長影響不大，僅在高濃度(10 20mM)才會使細胞生長較慢，而對穩定抑制檸檬酸合成?HeLa僅在20mM對生長速率的影響較為明顯。 由於2-DG和metformin單獨處理細胞對細胞生長影響不大，並且有文獻指出將2-DG和metformin共同處理細胞會顯著抑制腫瘤細胞生長，故我利用2-DG和metformin個10和20mM處理六株癌細胞和穩定抑制檸檬酸合成?HeLa細胞，由實驗結果發現共同處理2-DG和metformin對細胞生長影響具有加成作用，並誘導細胞進行細胞凋亡，而這種情形在高度利用糖解作用的穩定抑制檸檬酸合成?HeLa中更為顯著。 綜合以上實驗結果，發現共同處理2-DG和metformin對於影響細胞生長具有加成性且會誘導細胞進行凋亡，這對於以細胞能量代謝作為癌症治療標的具有很大的參考價值。

Date of Award	2014 Aug 25
Original language	Chinese
Supervisor	Wen-Tsan Chang (Supervisor)