丹参酮与三氧化二砷协同诱导急性早幼粒细胞白血病细胞株分化与凋亡的体外研究

摘要

背景：自上个世纪80年代以来，我国学者先后发现全反式维甲酸(ATRA)和三氧化二砷(As2O3)能诱导急性早幼粒细胞白血病(APL)细胞分化和凋亡，极大地提高了APL的完全缓解(CR)率。但随着广泛的临床应用，两种药物已出现耐药报道，同时其不良反应也逐渐被人们认识，因此迫切需要开发新的高效低毒的药物以克服APL的耐药及毒副反应。丹参酮ⅡA(Tanshinone, TanⅡA)为丹参的乙醚提取物，是丹参的主要有效成分，近年研究表明，TanⅡA可以通过对肿瘤细胞的杀伤、诱导分化和凋亡、抑制侵袭和转移的机制发挥抗肿瘤作用。本院对于APL患者常规会应用到丹参这一药物，目的是预防及治疗DIC，同时使用As2O3治疗APL，CR率达100％，无一例早期死亡，疗效高于以往文献报道，这一现象似乎提示联合应用TanⅡA，与As2O3有协同作用，可提高As2O3的抗肿瘤效应，但缺乏理论依据及实验基础。
　　 目的：为评估TanⅡA与As2O3联合应用的效应，观察二药的相互作用和相互影响，并探讨其诱导分化及凋亡的机制，期望对两药的临床应用提供理论依据。
　　 方法：以不同浓度的As2O3、TanⅡA单独及联合应用作用于NB4细胞株作为实验组，通过观察细胞的生长状况、形态学改变、MTT增殖抑制实验测定细胞存活率，并采用流式细胞术(FCM)检测细胞膜表面分化抗原(CD11b)及细胞周期分布，分析不同浓度的As2O3、TanⅡA单独及联合应用对NB4细胞的增殖、分化及凋亡的影响。
　　 结果：TanⅡA、As2O3均能抑制NB4细胞生长，以1.0 μmol/L As2O3作用更显著，二者联合应用后的增殖抑制作用表现为协同效应；经TanⅡA组处理后的NB4细胞，其形态改变更多显示一定程度的成熟粒细胞的特征：细胞体积变小，核浆比例缩小，染色质密集、结块，胞浆呈泡沫感，可见到部分中、晚幼粒细胞，As2O3组则更多表现为细胞凋亡的形态学改变：核染色质固缩、核碎裂，形成凋亡小体，并经电镜检查证实，两药联合应用可加强NB4细胞的凋亡形态改变；FCM检测细胞表面分化抗原，结果显示TanⅡA的诱导分化能力更强，以0.5μg/ml组为著，联合应用As2O3可拮抗其诱导分化能力，相反TanⅡA则可促进As2O3对NB4细胞的诱导分化作用；处理后的NB4细胞G0/G1期比例增高，S期细胞比例降低，细胞增殖指数(PI)下降，两药联合应用后具有协同效应。
　　 结论 1. TanⅡA、As2O3对NB4细胞均有增殖抑制作用，1.0 μmol/L As2O3对NB4细胞增殖抑制作用最显著，As2O3对TanⅡA的增殖抑制作用具有协同效应，并与剂量相关，较大剂量的TanⅡA也可增强As2O3对NB4细胞的增殖抑制作用。
　　 2. TanⅡA与As2O3联合作用于NB4细胞具有诱导凋亡、促进分化的双重作用，As2O3可以促进TanⅡA对NB4细胞的诱导凋亡作用，拮抗其诱导分化能力；同时，TanⅡA亦可以促进As2O3对NB4细胞的诱导分化作用，对As2O3的诱导凋亡能力具有协同效应。
　　 3. 小剂量的As2O3联合TanⅡA即可对NB4细胞产生诱导分化、促进凋亡的双重效应，故临床可以选择小剂量的As2O3，以减轻砷剂的毒副作用。
　　 4. 本实验对TanⅡA、As2O3的增殖抑制、诱导分化、促凋亡的药理作用的研究，为今后两药的临床联合应用提供了理论依据及实验基础。