Effect and Mechanism of Radiosensitization of Poly (ADP-Ribose) Polymerase Inhibitor n Lewis Cells and Xenografts

Abstract

背景与目的受电离辐射的肿瘤细胞DNA损伤主要为单链断裂(single strand break, SSB)与双链断裂(double strand break, DSB)，其中SSBs发生的频率数十倍于DSBs，而SSBs多能通过聚腺苷二磷酸核糖聚合酶[Poly(ADP-Ribose) polymerase, PARP]等因子进行修复。相关新药Olaparib(PARP1/PARP2/PARP3抑制剂)靶向作用于细胞SSBs损伤修复，其联合化疗的临床研究取得令人鼓舞结果。本实验旨在研究Olaparib对Lewis肺癌细胞及移植瘤放疗增敏作用，初步探讨其可能机制。方法采用MTT法检测Olaparib对Lewis细胞10%抑制浓度(10% inhibitory concentration, IC10)值，克隆形成实验验证Olaparib联合放疗的体外增敏作用；成瘤小鼠分为空白对照、Olaparib、放疗(radiotherapy, RT, 2 Gy×5 d)、Olaparib+RT组，动态测量各组移植瘤体积变化；流式细胞术比较各组细胞体外凋亡率，TUNEL法比较移植瘤细胞凋亡；Western blot检测各组DNA损伤相关蛋白γH2AX，凋亡相关蛋白Bax/Bcl-2、Caspase-3表达。结果Olaparib对Lewis细胞IC10值为4.4 μmol/L，克隆形成实验测得Olaparib放疗增敏比为1.211；移植瘤初体积(处理前)增长4倍所需天数，Olaparib+RT组显著高于单纯RT组(P < 0.001)；流式及TUNEL法检测Lewis细胞体内外凋亡率均Olaparib+RT组高于RT组(P < 0.05)；Olaparib+RT组细胞及移植瘤中γH2AX、Bax、Caspase-3显著高于RT组，Bcl-2显著低于RT组(均P < 0.05)。结论Olaparib对Lewis肺癌细胞及移植瘤起到显著放疗增敏作用，其机制可能与增加受照肿瘤细胞DNA双链断裂形成，上调Bax/Bcl-2促凋亡体系蛋白有关。