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研究目的:观察人乳腺癌耐阿霉素细胞株相对于其亲本细胞株的葡萄糖摄取率、GLUT1的变化,探究利用药物抑制人乳腺癌耐药细胞株GLUT1后对细胞株对阿霉素敏感性的变化,并尝试探索其作用机制。背景:乳腺癌已经成为当今全世界女性恶性肿瘤中新发病率和死亡率最高的疾病。包括乳腺癌患者在内,约有90%的癌症病人治疗失败应当归因于化疗耐药。癌细胞有氧糖酵解效应是公认的癌细胞的最重要区别于正常组织来源细胞的特征之一,其能量的产生相对正常细胞需要消耗更大量的葡萄糖。许多研究揭示了高葡萄糖消耗及GLUTs的表达与恶性肿瘤的高组织学级别之间具有相关性,并且与临床预后相对较差密切关联;众多研究直接表明有氧糖酵解和GLUTs的过表达与恶性肿瘤的化疗耐药、放疗耐受存在相关性。方法:运用浓度梯度递增诱导法构建人乳腺癌耐阿霉素细胞株MCF-7/ADR;分别评价阿霉素浓度梯度、WWZB117浓度梯度作用72h下耐药株与亲本株的IC50,检测两细胞株自然生长状态下72h的葡萄糖消耗,分析两细胞株的葡萄糖消耗率、生长速度,比较耐药株和亲本株的GLUT1表达差异。根据72h的WZB117单药IC50,选择低毒性的WZB117药物浓度联合阿霉素浓度梯度,处理耐阿霉素细胞株72h,测定联合用药情况下的阿霉素IC50变化情况。将耐药细胞株分别于0.5 μg/ml阿霉素单药、10μMWZB117单药、0.5μg/ml阿霉素和10μMWZB117联合用药单独处理72h,同阴性无药物处理组比较细胞株的凋亡率、迁移能力、生长能力、葡萄糖摄取率、乳酸产生量的差异;并分析以上四组细胞于48h处理时长时的AMPK/mTOR信号通路和BCL-2蛋白家族的变化情况。结果:1、浓度梯度递增诱导法构建人乳腺癌耐阿霉素细胞株MCF-7/ADR阿霉素的IC50 为(21.88 ± 1.0)μ g/ml,MCF-7 为(0.29 ± 0.1)μ g/ml,RI 为 75.44;耐药细胞株的第2、3d生长速度、葡萄糖摄取率高于亲本细胞株(p<0.05);耐药细胞株的GLUT1表达水平也显著高于亲本细胞株。2、72h 条件下 WZB117 作用于 MCF-7/ADR 的 IC50 为 257.04 ± 3.4μ M;5μM 的 WZB117 联合阿霉素 72h 的 IC50 为 8.07 ± 0.9μg/ml,10μM 的 WZB117联合阿霉素72h的IC50为1.18 ± 0.8 μ g/ml,RF分别为2.71和18.54,使耐药性显著逆转(P<0.01)。联合应用两种药物能够显著增加癌细胞的凋亡率(P<0.01);阿霉素单药组、联合用药组的细胞增殖速度均显著低于阴性对照组(P<0.01),但阿霉素单药组于3d时的生长速度明显提升、高于联合用药组(P<0.01);WZB117单药组、联合用药组较长作用时间下(2周)的肉眼可见细胞集落数目均显著小于阴性对照组、阿霉素单药组(P<0.01);阿霉素的对耐药株迁移能力的抑制作用要显著强于WZB117(P<0.05),但两种药物联合应用时细胞迁移抑制能力并未表现出进一步增强。3、72h的WZB117单药或联合用药作用下,MCF-7/ADR的葡萄糖消耗量均显著低于阴性对照组(P<0.05);阿霉素单药对癌细胞的葡萄糖消耗并未显示出显著影响;但是阿霉素单药作用于MCF-7/ADR则会显著增加细胞的乳酸产生量(P<0.01),联合阿霉素和WZB117则会显著抑制乳酸的产生(P<0.01)。处理48h时,WZB117单药组、联合用药组的AMPK磷酸化活化状态含量升高,而其下游信号分子mTOR的磷酸化失活状态随之升高;单独阿霉素处理并未表现出类似现象;阿霉素、WZB117单药组和联合用药组均导致BAX转位至线粒体上,但是WZB117单药、联合用药组的促进BAX转移至线粒体的能力要强于阿霉素单药组,细胞内BCL-2蛋白总体表达水平并未因两种药物的处理而出现显著改变。结论:1、浓度梯度递增诱导法构建的人乳腺癌耐阿霉素细胞株MCF-7/ADR较其亲本细胞株耐受阿霉素的IC50更高,并且生长速度、葡萄糖摄取量显著高于亲本细胞株,GLUT1的表达量也显著高于亲本细胞株。2、通过药物WZB117的低毒性浓度来抑制人乳腺癌耐阿霉素细胞株MCF-7/ADR的GLUT1的功能,可以显著提升阿霉素对耐药细胞株的细胞毒性、显著降低其IC50,达到部分逆转耐药性的目的。3、WZB117可以抑制人乳腺癌耐阿霉素细胞株MCF-7/ADR遭受阿霉素作用时的有氧糖酵解效应,其提升阿霉素对耐药细胞株的细胞毒性的分子机制可能与AMPK/mTOR信号通路激活、BAX蛋白向线粒体移位有关。