The Roles of Coenzyme Q10 in Bleomycin Resistance in Human Oral Cancer Cells

Bleomycin（BLM）為一臨床使用之抗癌藥物，可引發DNA 斷裂、造成活性氧分子的生成、並引發細胞週期停滯及細胞凋亡。文獻中認為BLM 抗藥性的機制為BLM 被BLM hydrolase 去活化，而我們之前提出抗氧化系統的增強可能是癌細胞中被誘發之BLM 抗藥性的另一種機制，且其可解釋一些BLM 抗藥性的細胞也會對X-ray 有抵抗性之現象。因此，我們之前已自一口腔上皮細胞癌細胞株（SCC61）或其次細胞株（SCC61b）經長期BLM 培養而篩選7 株對BLM 有不同程度抗藥性的細胞株。其中，SBLM24 株有最高之抗藥性，bBLM16 則次之，這兩株細胞也對順箔和過氧化氫具交叉抗藥性。再者，BLM 所造成之細胞週期停滯及細胞凋亡之作用在SBLM24 株中完全被抑制，在bBLM16 株中則為部分抑制。SBLM24 株中有多種主要抗氧化酵素之上升，bBLM16 株則否。但是，與SCC61b 株比較，SBLM24 和bBLM16 細胞皆有較高量的輔脢Q10 (CoQ），且bBLM16 上升的量較多。因此，在這個新計劃中，我們想要以改變細胞中CoQ 量的方式來研究CoQ 在BLM 抗藥機制中所扮演的角色。CoQ 不僅是粒線體電子傳遞鍊中的電子傳遞物質，也具有抗氧化及抗細胞凋亡之功能。我們想要驗證的假說為CoQ 之上升在被誘發之BLM 抗藥性中是很重要的，因其可以保護細胞免於氧化傷害、粒線體功能失調、及細胞凋亡。首先，我們將以CoulArray HPLC 去分析其他3 株BLM 抗藥株（bBLM21、bBLM33、bBLM35）中CoQ 的量，且用即時反轉錄PCR 的方法來比較SCC61b 和其他5 株BLM 抗藥性中一些製造CoQ 合成很重要的酵素的基因表現是否不同。再來，我們將使用外加CoQ 或使用mevinolin（一種可抑制CoQ 和膽固醇之共同前趨物之生成的臨床用藥）來改變細胞中CoQ 的量。我們會使用CoulArray HPLC 來測CoQ 的量以確認最佳之處理時間和劑量。最後，我們將測試改變CoQ 的量之後在SCC61b和其他兩株BLM 抗藥株中對BLM、順箔、和過氧化氫之敏感性的影響。我們也會探討在SCC61、SBLM24 和bBLM16 細胞中CoQ 改變後，對BLM 引發之細胞凋亡、粒線體膜電位去極化和氧化傷害程度之影響。細胞發生凋亡的比例將會用流式細胞儀來定量。我們也會偵測cytochronre c 釋放和caspase 9 活性來評估與粒線體有關之細胞凋亡指標。再者，粒線體膜電位將會使用JC-1 染劑和共軛焦顯微鏡來偵測。我們預期在SCC61b中，外加CoQ 可能可抑制BLM 造成的作用；而在BLM 抗藥株中，meviolin 可能可降低這些細胞對BLM 的抗藥性程度。此計畫是第一個有探討CoQ 和BLM 或化療藥物之抗藥性的研究。我們的結果可能有助於尋找改善BLM 抗藥性問題之方法。

Project ID:PC9508-1873
External Project ID:NSC95-2320-B182-036