單細胞ICP-MS應用：評估卵巢癌細胞對順鉑的攝入
鉑類化療藥物是非常著名的一類化療藥物。目前鉑類化療藥物已經(jīng)研制了三代，分別是一代順鉑，二代卡鉑、奈達鉑；三代奧沙利鉑、洛鉑�？ㄣK的有效性是由于其可以與DNA 結(jié)合從而導致DNA- 鉑（Pt）加合物的形成，但這也會造成DNA 的彎曲。因此在化療后細胞必須修復DNA 損傷，否則DNA 復制受阻會導致細胞死亡。
許多癌癥患者最初對基于鉑類的治療比較敏感，但一段時間后，患者通常對順鉑治療表現(xiàn)出耐藥性，導致了癌癥的復發(fā)。順鉑耐藥性歸因于三種主要的分子機制：DNA 修復的加速，胞漿失活的加速和細胞攝取藥物能力的變化。其中，細胞攝取藥物能力的變化主要表現(xiàn)在細胞對順鉑的攝入能力降低或者順鉑轉(zhuǎn)運的加速。
分析單個細胞水平對順鉑的攝入和分布對于評估治療的有效性具有非常重要的意義。
傳統(tǒng)方法是，將細胞群置于順鉑培養(yǎng)液中，然后使用原子吸收光譜（AAS）或者電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）等技術(shù)測定細胞群內(nèi)鉑的總量，無法體現(xiàn)順鉑攝入在個體細胞之間的分布和差異。實際上，細胞對順鉑的攝入最有可能根據(jù)個體有很大差異，但至今還沒有有效的方法來評估。
本文使用全新的技術(shù)，可對金屬在單一細胞水平上進行定量：單細胞電感耦合等離子體質(zhì)譜 (SC-ICP-MS)。
01樣品
所有實驗使用卵巢癌細胞為A2780 和A2780/CP70 細胞系。其中，A2780 是順鉑敏感細胞系, 而A2780/CP70 是順鉑耐藥型。
按照下圖所示流程處理。
02儀器
NexION® 電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS），結(jié)合Syngistix™ 單細胞應用軟件模塊進行數(shù)據(jù)采集和處理。
NexION 2000 ICP-MS
表1.ICP-MS儀器條件
03實驗結(jié)果
細胞對順鉑的攝入可利用時間過程實驗來研究，即分析順鉑在細胞群內(nèi)的分布如何隨時間變化。將兩個細胞系置于30μM順鉑培養(yǎng)液中1，2，4 和8 小時。
如圖可見，與順鉑耐藥細胞A2780/CP70 相比，A2780 隨時間推移能攝入更多的順鉑。
為了判斷順鉑攝入的差異性分布是否歸因于細胞周期的不同，還對細胞進行了血清饑餓實驗。
04結(jié)論
SC-ICP-MS 是一種在單細胞水平上穩(wěn)定測量鉑的方法。本文利用卵巢癌細胞系A2780 和A2780/CP70 表征了隨著時間增加順鉑的攝入有所增長。相比A2780 敏感細胞系，順鉑攝入在耐藥性的A2780/CP70 細胞系上水平降低。順鉑攝入的細胞差異性不是由于細胞周期的不同，因為血清饑餓細胞并不改變順鉑的整體攝入。順鉑攝入的胞內(nèi)差異性是由于其他尚未確定的因素造成的。
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