研究在多型性膠質母細胞瘤中苯乙酰苯胺羥肟酸對帝盟多抗藥性細胞之抑制機轉

前言：多型性膠質母細胞瘤 (GBM)在世界衛生組織的分級中屬於第四級的星狀細胞瘤 (astrocytoma)，是一種非常惡性的腦瘤。儘管目前在治療上有手術切除、放射線治療與化療等方式，但仍無法完全治癒而且產生抗藥性的機率非常高，使得GBM更加難以治療。近年來，GBM幹細胞 (GSCs) 的存在被認為是抗藥性產生的一大主因。其中，文獻證實幹細中的特定基因如Bmi-1的表現量會大幅提升並且參與在藥物抗藥性能力的發展。
方法：在本篇研究中，我們將目標放在乙酰苯胺羥肟酸 SAHA上，SAHA是一個組蛋白去乙醯酶抑制劑。為了探討SAHA如何抑制Bmi-1的表現，我們利用螢光素酶檢測法、 DNA親和性沉澱測定法 (DAPA)和免疫沉澱分析法 (IP) 來探討其中的分子機轉。在動物實驗中，我們將具有TMZ抗藥性的GBM細胞植入老鼠 (SCID mice)背部的皮下並分成兩組，一組給予TMZ另一組給予SAHA加上TMZ。我們觀察這兩組之間的腫瘤大小差異。
結果：在確認所建立的具有TMZ抗藥性的GBM細胞確實對TMZ不敏感後，我們發現SAHA可以有效的抑制這些具有抗藥性的細胞的生長。另一方面，我們發覺相較於一般的GBM細胞，一些在癌症幹細胞中大量表現的特定幹細胞標記也在這群具有TMZ抗藥性的GBM中有增加的趨勢。因此我們認定這些抗藥性的細胞可能具有較多GSCs的能力。所以我們建立了幹細胞的模式並給予SAHA做治療。我們發現SAHA可以抑制GSCs的生長和其幹細胞標記的蛋白質表現量。由於文獻證實轉錄因子Sp1可以調控Bmi-1的表現，我們利用DAPA assay發現SAHA可以抑制Sp1連接到Bmi-1的啟動子。而且IP assay的結果顯示SAHA可以抑制組蛋白去乙醯酶而使Sp1的蛋白質維持在高度乙醯化的狀態。另有文獻證實 Sp1蛋白質的乙醯化程度增加會抑制其連接到DNA的能力。 因此，我們透過以上實驗及文獻證實SAHA增加Sp1蛋白質的乙醯化程度會抑制Sp1連結到Bmi-1的能力進而降低了Bmi-1的表現量。在動物模式中，我們發現經過 SAHA搭配上TMZ的治療後，腫瘤的大小相較於只給予TMZ的組別有比較小的趨勢。
結論：透過SAHA增加Sp1蛋白質的乙醯化程度，可以抑制Sp1連結到Bmi-1的能力進而降低了Bmi-1的表現量。我們的結果提供了在治療具有TMZ抗藥性的GBM腫瘤中，SAHA搭配上TMZ或許是一種新的治療方法。