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Taipei Medical University Institutional Repository:Item 987654321/4224

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Academic year: 2021

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Tam metin

(1)臺北醫學大學醫學科學研究所碩士論文 Taipei Medical University Graduate Institute of Medical Sciences Master Thesis. 5,5-diphenyl-2-thiohydantoin-N10 (DPTH-N10) 對於人類大 腸癌細胞的生長抑制作用. The Anti-Proliferation Effect of 5,5-diphenyl-2-thiohydantoin-N10 (DPTH-N10) in Human Colon Cancer Cells. 指導教授 : 李文森博士 Advisor: Wen-Sen Lee, Ph.D. 研究生 : 李東昇 Name: Tong-Sheng Lee 中華民國九十七年十二月 December, 2008.

(2) 2.

(3) 誌 謝 在李文森老師實驗室裏學習,對於大學時期完全沒有研究經驗 的我來說,是非常珍貴的人生歷程。從完全不懂 bench work 的純臨 床醫師,到可以獨立完成細胞培養、各種實驗分析,甚至在到日本大 阪大學進修時,可以幫助那兒的研究生做 Western Blot、參與論文的 發表。各種的研究概念、解決問題的方法,都是在這兒學的。謝謝蓓 茵、碩珍、松柏、莉菁及文彬學長等研究室伙伴對我的各項指導與建 議,很多實驗的技巧,是書本裏查不到的。參與實驗室定期舉辦的 Lab Meeting 也學習到了許多 data 的呈現及分析的方法。尤其是李老 師對於思考的邏輯、演說的訓練、slide 的製作等等的要求,讓我在這 方面有長足的進步。另外,如研究計畫的撰寫、實驗室的運作概念等 等,都是從李老師那兒學來的,非常感恩。 我的碩士論文可以順利的完成,除了基於實驗室的學姐劉媛及 李老師在 DPTH-N10 研究結果的延伸之外,要感謝藥學系吳建德老師 實驗室定期地為我們合成藥品,供給實驗之用。感謝醫技系梁有志老 師幫忙完成 Kinase Activity Assay 的實驗。特別感謝醫技系何元順老 師、新光醫院廖朝聖主任對論文初稿的耐心閱讀,並給我許多修改的. 3.

(4) 建議與指導。 最後感謝我的臨床恩師鄭成國醫師、我的父母以及內子甄蔚, 多次在我陷入臨床工作及研究學習的兩難時,給我督促與鼓勵。沒有 他們的幫助與輔導,早就沉沒在憂鬱的深淵之中。 但願將來能應用我在北醫實驗室所學,繼續參與研究,解決臨 床上碰到的各種命題。. 李東昇. 謹誌. 2009 年 1 月於台北市. 4.

(5) 目錄 誌謝……………………………………………………………3 目錄……………………………………………………………5 摘要……………………………………………………………8 Abstract……………………………………………………….10 壹、 緒論.................................................................................12 一、癌症對人類健康的衝擊與大腸癌.........................................12 二、DPTH-N10...............................................................................14 三、細胞週期..................................................................................14 四、研究目的..................................................................................17. 貳、 實驗材料及方法..............................................................19 一、 常用藥品及試劑.............................................................19 二、細胞培養 (cell culture)………………………………………23 三、3H-Thymidine Incorporation Assay..........................................24 四、細胞毒性測試(MTT assay)...................................................... 24 五、西方墨點法(Western Blot Analysis)........................................25 六、免疫沉澱法(Immunoprceipitation)..........................................28 七、蛋白激酶活性測定(kinase assay)...........................................29. 5.

(6) 參、 實驗結果分析..................................................................31 一、 DPTH-N10 抑制人類大腸癌細胞 COLO-205 的增殖......... 31 二、 DPTH-N10 對 COLO-205 細胞內細胞週期調控蛋白的影 響..............................................................................................32 三、 DPTH-N10 促進 COLO-205 細胞內 p21 與 CDK 2 的蛋白結 合..............................................................................................34 四、 DPTH-N10 抑制 COLO-205 細胞的 CDK2 激酶活性......... 34. 肆、 討論..................................................................................36 伍、 參考文獻..........................................................................40 陸、 附圖..................................................................................44 圖一、Phenytoin (5,5-diphenylhydantoin,DPH)、 5,5-diphenyl-2-thiohydantoin(DPTH), 及 2(naphthalen-2-ylmethylsulfanyl)-5,5-diphenyl-1,5-dihydro-imidazol -4-one (DPTH-N10)的結構式..........................................................44 圖二、細胞週期................................................................................45 圖三、[3H]-thymidine incorporation 的量隨著 DPTH-N10 的濃度上 昇而減少。.......................................................................................46 圖四、移除藥物 DPTH-N10 之後細胞數目會有回昇(reverse)的 現象................................................................................................. 47 圖五、DPTH-N10 在 30 µM 的濃度內不會引發明顯的細胞死亡 6.

(7) .................................................................................. 48 圖六、以 DPTH-N10 處理 COLO-205 細胞 24 小時,西方墨點法 的結果。p21 蛋白的表現量較對照組上昇.................................. 49 圖七、以 DPTH-N10 處理 COLO-205 細胞 24 小時,CDK2 及 CDK4 的西方墨點法分析結果。............................................................ 50 圖八、以 DPTH-N10 處理 COLO-205 後,細胞內的 cyclins A、E、 D 及 D3 的西方墨點法分析............................................................ 51 圖九、DPTH-N10 會促進 p21 與 CDK 2 的結合.......................... 52 圖十、DPTH-N10 抑制 CDK 2 的激酶活性................................53. 7.

(8) 摘要 5,5-diphenyl-2-thiohydantoin-N10 (DPTH-N10) 是 癲 癇 藥 物 phenytoin (5,5-diphenylhydantoin)的合成衍生化合物。先前的研究結果 顯示,DPTH-N10 可以抑制新生血管的生成。本研究的目的,則是探 討 DPTH-N10 對 癌 細 胞 的 直 接 抑 制 作 用 及 其 分 子 機 制 。 [3H]-Thymidine incorporation 的實驗結果顯示,DPTH-N10 可以抑制 大腸癌細胞株 COLO-205 的 DNA 合成作用,且此抑制作用隨著 DPTH-N10 的濃度增加而有加強的現象。西方墨點法(Western Blot Analysis ) 的 實 驗 結 果 則 顯 示 , 以 DPTH-N10 (10-30 µM) 處 理 COLO-205 細胞 24 小時,細胞週期的抑制蛋白 p21 有顯著增加;而 CDK2、CDK4、與 Cyclins A、D1 及 D3 蛋白的表現量則無明顯變化。 免 疫 沈 澱 法 ( Immuno-precipitation Assay ) 的 實 驗 結 果 則 顯 示 DPTH-N10 能增加 p21 蛋白與 CDK2 的結合量。利用蛋白激酶活性試 驗(Kinase Activity Assay)結果顯示 DPTH-N10 處理後,COLO-205 細胞的 CDK2 激酶活性會有顯著的降低現象。綜合上述實驗結果顯 示,DPTH-N10 可藉由增加 p21 蛋白的表現量,增加 CDK2 與 p21 的 結合,而降低 CDK2 的激酶活性,並進而抑制大腸癌細胞的細胞週期 之進行。由於 DPTH-N10 可以直接抑制癌細胞的增生,又同時具有抑 制腫瘤新生血管(tumor angiogenesis)的雙重作用,非常有機會發展 8.

(9) 成為新一代的抗癌藥物。. 9.

(10) Abstract 5,5-diphenyl-2-thiohydantoin-N10 (DPTH-N10) is a synthetic derivative. compound. of. anti-epileptic. medicine. phenytoin. (5,5-diphenylhydantoin). Previously, we have shown that DPTH-N10 exerts an anti-angiogenesis activity. The aim of this study is to study the anti-proliferation effect of DPTH-N10 in colon cancer cells and its molecular mechanisms underlying.. [3H]-Thymidine incorporation. analysis demonstrated that DPTH-N10 at a range of concentrations (10-30 µM) dose-dependently inhibited DNA synthesis in human colon cancer cell line (COLO-205). Western blot analysis showed that the p21 protein, a cell cycle inhibitory protein, increased significantly after treatment of COLO-205 cells with DPTH-N10 for 24 hours. In contrast, the protein levels of CDK2, CDK4, and Cyclins A, D1 and D3 were not changed significantly.. Immuno-precipitation assay revealed that the. protein-protein association between p21 and CDK2 was increased after DPTH-N10 treatment.. Moreover, treatment of the COLO-205 with. DPTH-N10 caused a decrease of the CDK2 kinase activity.. Taken. together, in COLO-205, DPTH-N10 up-regulates the expression of p21 protein, which in turn increases the CDK2/P21 association and decreases 10.

(11) the CDK2 kinase activity, and finally causes cell cycle arrest at the G0/G1 phase. Due to the dual effects, including anti-angiogenesis and a direct inhibition of cancer cell proliferation, DPTH-N10 has a great potential to be developed as a new medicine for cancer treatment.. 11.

(12) 壹、緒論 緒論 一、癌症對人類健康的衝擊與大腸癌 根據衛生署公佈的十大死因,癌症已連續二十幾年蟬聯第一位。 因此,了解癌症的成因與治療,已成為醫學研究的當務之急。目前癌 症的治療方法,有手術切除、化學治療及放射線治療等。近年來,已 有 針 對 特 殊 癌 症 的 荷 爾 蒙 治 療 、 針 對 腫 瘤 新 生 血 管 (Tumor Angiogenesis) 的 抗 血 管 內 皮 生 成 因 子 抗 體 (Anti-VEGF antibody, anti-vascular endothelium growth factor)治療等新療法。. 大腸癌是世界上最普遍的惡性腫瘤之一。根據統計資料顯示, 大腸癌是世界癌症死亡原因的第二大主因。在西方國家,譬如美國, 大腸癌亦僅次於肺癌佔美國十大癌症第二位,每年就有十三萬三仟五 佰個新病例,每年死於大腸癌的人也有五萬四仟九佰人。大腸癌在亞 洲較西方國家少,可能和傳統飲食有關,例如日本雖然已經極度工業 化,但大腸癌數目仍遠低於胃癌,這可能是和日本人的飲食習慣較少 油脂有很大關聯。台灣近年來老年人口增加,同時因為油脂的攝取量 增加、食物中纖維的攝取量減少、飲食習慣逐漸西化,不但心臟血管 疾病增加,大腸癌的患者數目也持續的增加。 根據行政院衛生署的. 12.

(13) 統計資料,八十七年國人十大癌症排行榜中,無論男女大腸直腸癌都 佔第三位。. 大腸直腸上的任何部位都有可能發生癌變,但主要還是來自最 內層的表皮細胞的腺癌,佔了所有大腸直腸癌的百分之九十五以上。 一般而言大腸癌的發生通常需要好幾年的時間,在癌細胞出現之前會 有癌前病灶發生,如息肉或腺瘤。大腸上皮細胞轉變成為癌細胞的過 程 為 : 上 皮 細 胞 發 生 APC 基 因 突 變 形 成 早 期 腺 瘤 (early adenoma/dysplastic crypt) ,接著發生 K-RAS 或其他 oncogene 的突 變,產生後期腺瘤(late adenoma) ,之後發生 p53 基因突變使腺瘤轉 型成惡性腫瘤,這段過程必須花上好幾年的時間 (Fodde et al., 2001)。. 大腸癌發生的原因尚未完全了解,一般推測和飲食習慣有關,如 肉類、脂肪的攝取及蔬菜與纎維質不足有關。治療方式以外科手術治 療及放射治療為主,在早期癌症患者身上成功率較高,若早期發現尚 未轉移,病患的五年存活率可達 75%左右。化學藥物治療是已轉移患 者的輔助療法,但是若晚期才發現並已轉移,預後並不理想,五年存 活率大約只有 5~10% (Ries et al., 2000),所以積極的發展新的療法是 需要努力的方向。. 13.

(14) 二、DPTH-N10 DPTH (5,5-diphenyl-2-thiohydantoin) 為 抗 癲 癇 藥 物 phenytoin (Dilantin; 5,5-diphenylhydantoin)之相似物(analogue)。本實驗室之前的 研究發現 DPTH 可以使人類臍靜脈內皮細胞(human umbilical vein endothelial cell; HUVEC)停止生長,並藉由增加 p21 蛋白的表現量而 使細胞週期停止在 G0/G1 期(Shih et al., 2004)。而之後的研究更進一 步合成出一系列的 DPTH 的衍生物,並發現其中 DPTH-N10(圖一)抑 制 HUVEC 生長的作用最強,高達 DPTH 的 5 倍之多(Cheng et al., 2008)。實驗發現 DPTH-N10 除了可以使 p21 蛋白增加、降低 CDK2 的 kinase 活性而抑制 HUVEC 生長,而且也初步發現對大腸癌細胞 COLO-205 的 DNA 合成有抑制作用(Liu et al., 2008)。. 三、細胞週期 一個真核細胞的生活週期是一種有條理的過程,細胞週期的進 行,是為了使 DNA 在 S 時期正確的複製,在 M 時期將複製過的染色 體平均分配至兩個子細胞中。這些過程的進行,都有不同的分子機制 在調控,並使細胞在受到非致命性傷害時能自行修復遺傳物質。 細 胞內各種調控機制能確保細胞的基因不產生突變、缺失或過度表現而 成為癌細胞(Sherr, 1996)。一個完整的細胞週期會經歷 G1 (Gap1). 14.

(15) phase, S (Synthesis) phase, G2 (Gap2) phase, M (Mitosis) phase, 最後分 裂成兩個子代細胞。而癌細胞與正常細胞相反,其特徵就是不受調控 的生長與分裂。細胞進入細胞週期時,主要由不同的 Cyclins 及 CDKs (Cyclin-dependent kinases)在特定的 check point 共同調控及作用來決 定是否進入下一個階段,或停留在目前的階段(Hunter and Pines, 1994)。而癌細胞內調控細胞週期的機制會產生突變,導致癌細胞往 往不受調控而開始失去秩序,不停地生長。. CDKs 主要促進細胞週期的進行,而 CDKs 蛋白需要 Cyclin 蛋白 來調控活性。不同的 Cyclin/CDKs complex 調控不同時期的細胞週 期。目前至少有九種不同的 CDK 及 12 種以上的 Cyclin 在調控細胞 週期,其中主要負責細胞週期進行的蛋白有: Cylin D/CDK4、Cyclin E/CDK2、Cyclin A/CDKS 及 Cyclin B/CDK1(CDC2) 。另外有些蛋白 質則是會抑制 CDKs 及 Cyclin 的作用使細胞週期停頓下來,如 APC、 p21、p27 及 p53 等。而癌細胞則因為某些突變使原本能抑制細胞週 期進行的蛋白質失去功能,如大腸癌細胞被發現往往會有 APC 與 p53 基因的突變導致細胞週期失控,使細胞不停的分裂生長。. G1 時 期 主 要的 調控 蛋 白 是 CDK2, CDK4, CDK6, CyclinD1,. 15.

(16) CyclinD3 及 CyclinE; 早期及中期由 D type Cyclins/CDK4 及 CDK6 調 控; 晚期由 D type Cyclins/CDK4、CDK6 及 Cyclin E/CDK2 共同調 控。CDKs 和 Cyclins 結合後結構改變,使 CDKs T-loop 的位置具有被 磷 酸 化 及 受 質 結 合 的 能 力 (Kelly et al., 1998) 。 其 受 質 是 tumor suppressor gene RB 製造的 Rb 蛋白。研究指出,不同的 CDKs 可將 Rb 不同位置磷酸化,磷酸化後釋放 E2F。E2F 調控負責 DNA 合成基 因的表現(Weinberg, 1995)。Rb 磷酸化是細胞通過 restriction point 的 關鍵。有研究指出,Rb 過度表現的細胞不需要 Cyclin 和 CDK 的活 性就能進行細胞週期,顯示 Rb 在細胞週期的調控非常重要(Lundberg and Weinberg, 1999)。當細胞決定由 G1 期進入 S 期, 會停留在 checkpoint 檢查一下,確定細胞已經為分裂做好準備,如果基因受到 化學或物理損害、spindle 不正常糾結,或是促進細胞週期進行的機制 受到抑制,細胞會停下來進行檢查和修復,再繼續進行細胞週期。p53 蛋白在細胞 DNA 受損 30 分鐘之後表現量便會增加,DNA 受損時會 活化 ATM/ATR 或 DNA PK 以促進 p53 的穩定度,此時 p53 當作 transcription factor,活化其下游基因 p21 蛋白的表現。p21 可以藉由 和 Cyclin/CDKs 形成 ternary complex 抑制 CDKs 活性而抑制細胞週期 的進行(Xiong et al., 1993)。至於 p27 在 G1 時期會結合在 CDK2 的 AT 位置上導致 Cyclin E/CDK2 無法作用,使細胞停留在 G1 期無法進入. 16.

(17) 到 S 時期,一直到 p27 被分解之後,Cyclin E/CDK2 會恢復活性,細 胞繼續進入 S 時期(Coats et al., 1996)。. S 時期早期調控的蛋白是 Cyclin E/CDK2。Cyclin E/CDK2 主要和 centrosome 的複製有關,CDK2 的活性則和 DNA 複製相關。S 時期 的晚期 Cyclin A 和 CDK2 形成複合物,再和 CDC2 形成複合物,此 複合物一直持續到 G2/M 時期 Cyclin B 出現和 CDC2 形成複合物,推 動一系列細胞進行分裂所必需的機制為止。. DNA 複製完成後進入 G2/M 時期,此時的 mitotic CDK complex 包括 Cyclin A/CDC2 及 Cyclin B/CDC2, 活化之後造成染色體聚集, 核膜破裂,細胞質分離產生兩個子細胞。. 四、 研究目的 在全世界,大腸癌已是因癌症而死亡的主要原因之一,有將近 20%的病人在診斷出大腸癌時已出現轉移現象。而在過去 10 年中, 因為各種化療藥物的發展,使得病人對藥物的反應及存活率獲得改 善。除了經美國 FDA 核可關於細胞毒素的藥物(cytotoxic agents): irinotecan (Camptosar)、oxaliplatin (Eloxatin)及 capecitabine (Xeloda). 17.

(18) 之外,由於近年來,有關於細胞週期、細胞凋亡(apoptosis)及血管新 生(angiogenesis)等分子調控途徑的了解,在癌症治療上發展出許多 新 的 標 靶 治 療 。 Bevacizumab (Avastin) 可 抑 制 血 管 內 皮 生 長 因 子 (vascular endothelial growth factor)的作用而達到抑制血管增生的效果; cetuximab (Erbitux)及 panitumumab (Vectibix)兩者皆為上皮生長因子 (epidermal growth factor)接受器的抗體,以上幾種藥物已在臨床上證 明了它們的療效(Pohl et al., 2008)。如何發展更有效的抗癌藥物是目 前的研究趨勢。. 本研究的目的是在探討 DPTH-N10 直接抑制大腸癌細胞增殖現 象及其分子作用機制。由於血管新生(angiogenesis)對癌細胞的生長 及轉移之重要性已被廣泛的接受 (Folkman, 1971; O'Reilly et al., 1994),因此臨床上持續在尋找針對抑制血管新生來幫助惡性腫瘤的 治療方式。根據本實驗室的先前研究及本計畫之研究結果顯示 DPTH-N10 具有抑制血管新生及直接抑制癌細胞增殖的雙重機制,因 此非常有希望發展成為新一代的抗癌藥物。. 18.

(19) 貮、實驗材料與方法 一、 常用藥品及試劑 (一) 常用溶液 1. Phosphate Buffer Saline (PBS) 0.14M NaCl, 2.7mM KCl, 1.5mM KH2PO4, 8.1mM NaHPO4 2. SDS-PAGE electrophoresis buffer (running buffer) 25mM Tris-HCl, 250mM glycine, 0.1% SDS, ddH2O, 調整至 PH 值 8.3 3.Towbin transfer buffer (for Western blotting) 25mM Tris base, 192mM glycine, 20% methanol, dd H2O, 調整至 PH 值 8.3 4.TBS-T buffer 10mM Tris (PH7.5), 100mM NaCl, 0.1% Tween-20 5.Western sample buffer (loading eye) 100mM Tris(PH6.8), 200Mm DTT, 4% SDS, 0.2% bromophenol blue, 20% glycerol 6.protein lysis buffer (Gold buffer) 137mM NaCl, 10mM NaF, 5mM EDTA, 1mM EGTA, 20mM Tris(PH7.9), 10%(v/v)glycerol, 1% triton X-100, 1mM sodium. 19.

(20) orthovanadate(Na3VO4),1mM. sodium. pyrophosphate. (Na2H2P2O7-NaPP), 1mM PMSF, 10µg/ml leupeptin ( 或 以 proteinase inhibitor cocktail 取代上述 proteinase inhibitors) 7.Immunoprecipitation buffer (I.P. buffer) 10mM Tris PH7.4, 150mM NaCl, 1% Triton X-100, 0.5%NP-40, 1mM EDTA, 1mM EGTA, 0.2mM sodium orthovanadate, 0.2mM PMSF, 10µg/ml aprotinin, 1µg/ml leupeptin 8.Kinase buffer 50mM HEPES PH7.4, 10mM MaCl2, 2.5mM EDTA, 10mM β-glycerophosphate, 1mM NaF, 1mM DTT(dithiothreitol), 10mM PNPP(p-nitrophenylphosphate), 300µM. sodium orthovanadate,. 1mM benzamidine, 10µg/ml aprotinin, 1µg/ml leupeptin. (二) 藥品試劑 DPTH-N10(由臺北醫學大學藥學系吳建德老師實驗室合成)、 40% acrylamide (購自 Bio-Rad)、95% ethanol (購自美美科技) 、 Ammonium persulfate (購自 Bio-Rad)、BSA 蛋白質濃度測定組(購自 SIGMA) 、DMEM medium (購自 GibcoBRL) 、Fetal bovine serum (購 自 Hyclone) 、Isotone(購自 BECKMAN COULTER) 、RPMI 1640. 20.

(21) medium powder ( 購 自 GibcoBRL) 、 [Methyl-3H]-thymidine ( 購 自 DuPont/NEN) 、MTT (購自 SIGMA) 、Scintillation cocktail solution (購 自 National diagnostics) 、TEMED (購自 Bio-Rad)、Trichloroacetic acid (購自 SIGMA) 、Trypsin-EDTA (購自 GibcoBRL) Alkaline phophatase-conjugated goat anti-mouse IgG(H+L) (購自 Jackson)、Alkaline phophatase-conjugated goat anti-rabbit IgG(H+L) (購 自 Jackson)、Anti-alpha tubulin mouse immunoaffinity purified IgG (購 自 2YMED laboratories) 、Anti-cdk2 mouse immunoaffinity purified IgG (購自 Transduction laboratories) 、Anti-cdk4 mouse immunoaffinity purified IgG (購自 Transduction laboratories) 、Anti-cyclin A rabbit immunoaffinity purified IgG ( 購 自 Transduction laboratories) 、 Anti-cyclin D1 mouse immunoaffinity purified IgG (購自 PharMingen International) 、Anti-cyclin D3 mouse immunoaffinity purified IgG (購自 Transduction laboratories) 、Anti-cyclin E rabbit immunoaffinity purified IgG (購自 upstate biotechnology) 、Anti-G3PDH mouse immunoaffinity purified IgG ( 購 自 Biogenesis) 、 Anti-p21 mouse immunoaffinity purified IgG ( 購 自 Transduction laboratories) 、 Anti-p21 mouse immunoaffinity purified IgG (購自 Transduction laboratories) 、Anti-p27 mouse immunoaffinity purified IgG (購自 Transduction laboratories) 、. 21.

(22) Anti-p53 mouse immunoaffinity purified IgG (購自 Santa Cruz) (三) 常用儀器 倒立式相位差顯微鏡: OLYMPUS 細胞培養盤: IWAKI 75mm BD tube: FALCON 離心管: NUNC Brand Products 細胞培養箱(Incubator): Nuaire CO2 water-jacketed incubator 無菌操作台(Laminar Flow): 海天 4BH-24 振盪器: Vortex-2 genin 乾浴槽: Multi-Block Heater(Lab-Line) 水浴槽: YIHDERN BT-150 烘箱: Cherng Huei 高轉速離心機: Kubota 1820; Kubota 中型離心機: Digisystem laboratory instrument, INC. 垂直式電泳槽: Hoefer SE400(Bio-Rad) 電源供應器(Power Supply): OWL OSP-105 電轉印槽(electrotransfer tank): Hoffer TE 42 酸鹼測定儀(PH meter): Radiometer Copenhagen PHM 210 高壓殺菌斧: Tomin. 22.

(23) 加熱板: corning stirrer/hot plate 天平: AND EK-120A 分光光度計(Spectrophotometer): Hitachi 超低溫冷凍櫃: Puffer Hubbard(Harris Manufacturing Company) Shacker: Digisystem laboratory instrument, INC. DSR2800V 閃爍計數器(Scintillation Counter): BD Incorporation Beta-counter. 二、 細胞培養 (cell culture) 以 RPMI1640 medium (內含 10% FBS 及 1% kanamycin) 培養大 腸癌細胞株 COLO-205 於 10 cm 直徑的培養皿之中(約 20,000 顆細 胞/盤), 並將培養皿放置在細胞培養箱(溫度 37℃、溼度 9.8%、CO2 含量 5%)中培養。每二到三日更換培養液。約 3 到 4 天細胞密度會達 到細胞與細胞相接觸的程度(confluence) 。即到達繼代(passage)的 時機。. 繼代時,將培養液吸乾,以 5 mL 的 1X PBS 清洗並吸除,加入 1 mL 的 0.05% Trypsin-EDTA, 放入培養箱中維持 37℃約 3 分鐘,並適 度地敲擊培養皿底部,使細胞從培養皿分離。此時加入 4 mL 的 RPMI 1640 medium 終止 Trypsin-EDTA 的作用。離心除去上清液,留下細 胞丸團(pellet)。以適度地機械性拍打振動使細胞丸團與試管分離 23.

(24) 後,再加入 10% FBS-RPMI 1640 培養液,將細胞打散成單一細胞, 均 勻分布於培養液中, 可繼代至四到六盤的培養皿。. 3. 三、 H-Thymidine Incorporation Assay 將細胞種在 24-well 培養盤(約 2,000 顆細胞/well)中,待細胞 長至 6~7 分滿時,加入 0.04 % FBS 的 medium 培養 24 小時,使大部 份細胞停滯在 G0/G1。將培養液中的 FBS 增加至 10 %並同時予以加 藥處理,在收實驗的時間點前 3 小時加入[methyl-3H]- Thymidine 0.5~1µCi/mL,再放回培養箱繼續培養。到時間點時,以冰的 PBS 沖 洗後,加入 10% TCA (trichloroacetic acid)在 4℃作用一個晚上,倒掉 TCA 後以 95%酒精沖洗一次,並待酒精自然揮發乾燥,最後加入 0.2N NaOH,在室溫輕微振盪作用 1 小時。從每個 well 中取出 200 mL 加 入 3 mL 的 scintillation cocktail solution(閃爍計數液)充分混合均勻後 放隔夜至透明,即可利用 beta counter 測量其 DPM 值。. 四、 細胞毒性測試(MTT assay) MTT (Methylthiazoletetrazolium)是一種水溶性的 tetrazolium 鹽 類,溶在不含 phenol red 的溶液中呈現黃色。MTT 的 tetrazolium ring 會被細胞內的 dehydrogenase 切除,轉為紫色不溶性沉澱物。使用. 24.

(25) DMSO 將細胞打破後,此沉澱物溶解所產生顏色的深淺,代表細胞內 酵素活性的強弱,可當作細胞存活的指標。. 人類大腸癌細胞 COLO-205 培養於 6 well 培養盤(約 10,000 顆 細胞/盤)中,生長 24 小時後加入所要試驗的藥物,經特定時間培養, 測試時,在每一 well 中加入 1/10 原有培養液體積的 MTT stock solution (5 mg/ml)作用 4~6 小時,此時若在顯微鏡下觀察,會出現許多深紫色 的針狀結晶。接著以高濃度 DMSO(原液)將細胞打破,再以 ELISA reader 分別測試各組在波長 550 nm 下的吸光值 。. 五、 西方墨點法(Western Blot Analysis) I.萃取細胞蛋白質與蛋白質定量 II.蛋白質分析:SDS-PAGE 電泳 III.蛋白質轉印(Protein transfer) IV.免疫墨點法(immunoblot). I.萃取細胞蛋白質與蛋白質定量 將大腸癌細胞(COLO-205)養在 10 公分的培養皿中,當細胞長至 約 6~7 分滿時,改以用以不含 FBS 的 RPMI1640 來培養細胞,24 小. 25.

(26) 時後,再以 10% FBS 的 RPMI1640 含不同濃度的藥物或溶劑(如 DMSO 等)處理特定時間。當達到處理時間時,將培養皿放置冰上, 將原本的培養液倒掉,用 1X PBS wash 一次後,在加入適量的 PBS, 用細胞刮取器(cell lifTer)收集細胞至 15 mL 離心管中,重複三次,將 離心管以 3000 rpm 離心約 5 分鐘,去除上清液後,加入適量 Gold 與 細胞均勻混合,放在冰上作用 1 小時,再以 12000 rpm、4℃離心 30 分鐘,取上層溶液即所萃取的蛋白質樣品。準備 4X 的 Protein assay dye 以去離子水稀釋成 1X,將 BSA 標準樣品(0.125、0.25、0.5、1、及 2 mg/mL)與蛋白質樣品分別和 Protein assay dye 容易混合均勻,以分光 光度計(spectrophotometer) 595 nm 測定其吸光值,將 BSA 標準樣品之 吸光值經過計算,作成一條標準回歸曲線,並求得線性方程式,將欲 求蛋白質樣品吸光值帶入公式中,即可求得蛋白質樣品的濃度,最後 將蛋白質樣品保存於-80℃冰箱中備用。. II.蛋白質分析:SDS-PAG 電泳(Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis) 凝膠配方 Resolving Gel:ddH2O、3M Tris-HCl (PH8.9)、40% Acrylamide、10% SDS、10% Ammonium Persulfate (APS)、TEMED. 26.

(27) Stacking Gel: ddH2O、1.5M Tris-HCl (PH6.8)、40% Acrylamide、10% SDS、10% Ammonium Persulfate (APS)、TEMED 先將雙層玻璃洗淨架好,把依照配方泡好的 resolving gel 加入玻 璃中約 2/3,待其凝固後再把上層 1/3 部分加入 stacking gel 並插上 comb 製造凹槽(well)。凝固後將夾有 gel 的玻璃放置在電泳槽中,內 外注入電泳緩衝溶液(PAGE running buffer),將欲分析的蛋白質樣本 加入 4X SDS/protein loading dye,均勻混合並於 95℃作用 5 分鐘,再 迅速至於冰上冷卻,冷卻後將蛋白質分別加入凝膠上的 well 中,接 上電源進行電泳分析,觀察 maker 或 loading dye 跑至適當位置時停 止,便可進行準印。. III.蛋白質轉印(Protein transfer) 將硝化纖維膜(Hybond-PVDF transfer membrane)裁成適當大小, 泡在甲醇活化,再浸在 towbin transfer buffer 中待用。轉印夾中夾入 海棉及濾紙先放入 towbin transfer buffer 中浸濕,將跑完的 gel 小心去 除上半 stacking gel 的部分,剩下 resolving gel 放入 towbin buffer 中, 取出轉印夾操作轉印步驟,轉印夾由負極到正極依序為海綿→濾紙 →gel→PVDF membrane→濾紙→海綿,確定濾紙和 gel 之間與 gel 和. 27.

(28) membrane 之 間 沒 有 氣 泡 存 在 , 將 裝 置 好 的 轉 印 夾 放 入 轉 印 槽 (transfer-tank) 中 , 以 75mA/25V 轉 印 需 時 18 小 時 以 上 , 或 以 400mA/100V 轉印需時約 1~3 小時。. IV.免疫墨點法(immunoblot) 轉印完成後,將 membrane 取出至於 1%BSA/0.02%NaN3 中 1 小 時,之後以 TBST wash 5 分鐘,再放入已固定比例稀釋的初級抗體 (Primary Ab)於室溫下均勻作用搖一個小時,至於 4℃作用 overnight, 要換次級抗體前先以 TBST 清洗 5 分鐘 3 次,接著加入次級抗體於 室溫下作用一個小時,最後以 TBST 清洗 5 分鐘至 1 個小時,待作 用完成後加入 ECL 拍照。. 六、 免疫沉澱法(Immunoprceipitation) 取 200 µg 的蛋白質萃取液,加入欲抓取蛋白質的抗體(濃度為 2 mg/mL),於 4℃均勻作用一個晚上。次日在加入 1/10 總體積的 protein A Sepharose,同樣於 4℃均勻作用一個晚上。之後以 4℃、8000 rpm 離心 5 min,去除上清液,重複此步驟 2~3 次。最後留下體積約 20 λ 的 beads 與 buffer。加入 loading dye 後於 95℃加熱 5 分鐘,接下來的 步驟與西方墨點法相同,電泳分離、轉印、免疫墨點法。. 28.

(29) 七、 蛋白激酶活性測定(kinase assay) (a) Immunoprecipitation 準備蛋白質萃取液(200~500 µg)添加欲抓取的抗體(1~2 µg),再加 入 protein A/G-PLUS agarose(15~20 µg),於 1mL I.P. buffer 中 4℃均勻 搖晃作用一個晚上。. (b) Wash 以 1000~7000 rpm 離心 30 秒,吸掉上清液,添加 1mL I.P. buffer 上下搖晃幾下,在吸取掉上清液,重複此動作約 3 次,接下來將 I.P. buffer 換成 kinase buffer,同樣步驟清洗 3 次,最後一次清洗後留下 beads 和 kinase buffer 體積約 20 λ。. (c) kinase reaction 加著加入 20 λ 泡製好的 kinase buffer 內含 1~5 µM cold ATP, 0.1~0.5λ fresh [γ-32P]ATP(5000Ci/mmol) , 1µg GST fusion protein (Histone 或 RB)當作受質,於 30℃或室溫下均勻作用 20~30 分鐘。. (d)Stop reaction & Separation 之後添加 8 λ 6 倍濃度的 Laemmli’s loading buffer 來終止反應,. 29.

(30) 以 100℃加熱 10~20 分鐘,然後同樣以西方墨點法 SDS-PAGE 跑電泳。 (e)Autoradiography 以乾燥機將膠去水分乾燥,以 Autoradiography 顯影呈色。. 30.

(31) 參、實驗結果分析 一、 DPTH-N10 抑制人類大腸癌細胞 COLO-205 的增殖 甲、DPTH-N10 抑制 COLO-205 的[3H]-thymidine incorporation 先 以 含 有 低 濃 度 胎 牛 血 清 ( 0.04% FBS ) 的 細 胞 培 養 液 對 COLO-205 細胞進行培養 24 小時(starvation 或 quiescence),使大部 份 細 胞 停 滯 在 細 胞 週 期 G0/G1 。 再 以 含 有 0 µM ( 僅 含 有 溶 劑 DMSO)、10 µM、20 µM 及 30µM 等不同濃度的 DPTH-N10 及高濃 度胎牛血清(10 % FBS)的細胞培養液進行細胞培養 24 小時。在培 養的最後的三小時加入以[3H]標定的 thymidine 於細胞培養液中,觀 察 DPTH-N10 對 COLO-205 細胞 DNA 合成的影響。結果顯示 DPTH-N10 對於 COLO-205 細胞的 DNA 合成具有抑制作用,且隨著 DPTH-N10 劑量的增加,有漸強的抑制效果(圖三) 。同時 COLO-205 的細胞數目也受到 DPTH-N10 的影響而減少,而此抑制作用為可逆 性,當 DPTH-N10 由培養液中移除時則其所造成的生長抑制作用會有 恢復的現象。(圖四). 乙、 DPTH-N10 不會明顯影響 COLO-205 細胞的存活率 由於 DPTH-N10 造成 COLO-205 的[3H] thymidine incorporation. 31.

(32) 的量減低,有可能是因其使細胞週期的進行發生停滯現象,或是因為 DPTH-N10 影響造成細胞死亡所引起,因此我們以 MTT cell viability assay 來評估 DPTH-N10 對 COLO-205 的細胞存活率的影響。結果如 圖五所顯示,DPTH-N10 在抑制 COLO-205 細胞生長的濃度並不會明 顯影響 COLO-205 細胞的存活率。. 綜合甲、乙兩點,DPTH-N10 抑制 COLO-205 細胞的[3H] thymidine incorporation,主要是使細胞週期停滯於 G0/G1 期,而達到抑制細胞 週期的進行,進而阻礙細胞的增殖。. 二、 DPTH-N10 對 COLO-205 細胞內細胞週期調控蛋白表現 的影響 細胞週期的運行主要是受到一些蛋白質(CDK)的調控。為了瞭解 DPTH-N10 對細胞週期調控蛋白表現的影響,先以含有低濃度胎牛血 清(0.04% FBS)的細胞培養液對 COLO-205 細胞進行培養 24 小時 (starvation 或 quiescence),使大部份細胞停滯在細胞週期 G0/G1。 再以含有 0 µM (僅含有溶劑 DMSO) 、10 µM、20 µM、及 30 µM 濃度的DPTH-N10 及高濃度胎牛血清(10 % FBS)的細胞培養液 進行細胞培養 24 小時後,再以西方墨點法(Western Blot Analysis). 32.

(33) 分析調控細胞週期的蛋白質變化結果如下:. 以 DPTH-N10 及 10 % FBS 處理 24 小時之後的 p21 及 p27 蛋白 的西方墨點法分析結果如圖六。細胞週期的抑制蛋白(CKI) p21 的量 相較於控制組有明顯增加,p27 蛋白質的量雖時有增加,但重現性較 差。 以 DPTH-N10 及 10 % FBS 處理 24 小時之後,CDK2 及 CDK4 的西方墨點法分析結果如圖七。相較於對照組,CDK 2 及 CDK 4 的 表現量並無明顯的變化。 以 DPTH-N10 及 10 % FBS 處理 24 小時之後 Cyclins 的西方墨點 法分析結果如圖八。細胞內的 cyclins A、D1 及 D3 的表現量相較於 對照組並無明顯的變化。Cyclin E 的量則在 20-30 µM 的 DPTH-N10 的處理下,有減少的現象。. 綜合以上西方墨點法的分析結果,以 DPTH-N10 處理 COLO-205 細胞 24 小時之後,會引發細胞內的 p21 蛋白的表現量增加,CDK 2、 CDK 4、與 cyclins A、D1 及 D3 的表現量則沒有明顯變化。p27 蛋白 的表現量雖然時有增加,但重現性較差。Cyclin E 的表現量在高濃度 DPTH-N10 的處理下,會有減少的現象。因此,DPTH-N10 抑制. 33.

(34) COLO-205 細胞增殖,可能是藉由調控細胞內 p21 蛋白(p27 蛋白或 許也有關聯)的表現量,來抑制細胞週期的進行。另外,因為 Cyclin E 也參與了 G1/S check-point 的調控(如圖二),cyclin E 表現量的減 少,可能也會減緩細胞週期的進行。. 三、 DPTH-N10 促進 COLO-205 細胞內 p21 與 CDK 2 的蛋 白結合 p21 及 p27 對於細胞週期運行的調控,是藉由結合到 CDK,而抑 制 CDK 與 cyclin 的結合,進而降低了 CDK 的活性。為了進一步瞭解 p21 及 p27 在 細 胞 內 的 作 用 狀 況 , 我 們 以 免 疫 沈 澱 (Immuno-precipitation, IP)的方法,將 quiescence 過後的細胞以 DPTH-N10 及 10 % FBS 處理 24 小時之後,打破細胞抽取蛋白質,再 以 CDK 2 或 CDK 4 的抗體連接至 Protein A Sepharose 的 beads,抓取 連結在 CDK 2 或 CDK4 上的相關蛋白質,再以 immunoblot 的方法來 觀察 p21 及 p27 蛋白在細胞內與 CDK 2 及 CDK 4 蛋白的結合量的變 化。結果如圖九,DPTH-N10 會促進 p21 與 CDK 2 的結合,但 p27 與 CDK 2 的結合,以及 p21 及 p27 與 CDK 4 的結合則無顯著的變化。. 四、 DPTH-N10 抑制 COLO-205 細胞的 CDK2 激酶活性 34.

(35) 為了驗證細胞內 p21 蛋白質量的增加,對 CDK 2 及 CDK 4 激酶 活性的影響,我們先以免疫沈澱法的方式抓取細胞內的 CDK 2 及 CDK 4 蛋白,再分別加入的 CDK 2 及 CDK 4 的受質(substrate),並以 放射性標定的磷(32P)來作用,以對其受質磷酸化的作用觀察 DPTH-N10 對 CDK 2 及 CDK 4 的激酶活性的影響。其結果如圖九, DPTH-N10 會抑制 CDK 2 的激酶活性,但對 CDK 4 的激酶活性則無 明顯的影響。. 35.

(36) 肆、討論 細胞週期的進行,是受許多細胞內蛋白質的調控。其目的在於確 保細胞增殖的每一個步驟能正確地進行。目前已知的重要細胞週期調 控蛋白,包括了各類的 cyclin、cyclin-dependent kinase (CDK)、及 cyclin-dependent kinase inhibitory proteins (CKI, p21 及 p27 為其中的兩 種),來提供正向及負向的調控。在細胞中,CDK 的活性會受到 cyclins 及 CKIs 的調控;當 cyclins 結合到 CDK 時會促使其活性增加。相反的, 當 CKIs 結合到 CDK 時會阻礙 cyclins 與 CDK 的結合進而抑制了 CDK 的活性。因此,若 p21 或 p27 過度表現,則會抑制細胞的增殖(Xiong et al., 1993)。. 我們的研究結果顯示,DPTH-N10 可以抑制人類大腸癌細胞的增 殖,而此抑制作用具可逆性,當 DPTH-N10 由培養液中移除時則其所 造成的生長抑制作用會有恢復的現象(圖四) 。DPTH-N10 對於人類大 腸癌細胞的增生抑制作用是藉由調控 p21 蛋白質的表現量上昇,使細 胞內 p21 蛋白與 CDK 2 的結合量增加,而抑制 CDK 2 的激酶活性, 進而使細胞週期停滯。此結果與本實驗室先前的研究結果:DPTH-N10 抑制人類血管內皮細胞增殖的機轉主要是藉由增加 p21 蛋白質的表 現量上昇而使細胞週期停滯的情形相類似(Liu et al., 2008)。 36.

(37) 在已轉型(transform)的癌細胞,p21 常與 Cyclin/CDK 複合體 脫離,造成其細胞週期的調控不同於正常細胞,而有不斷的增生現 象。在本實驗中,COLO-205 細胞株(已轉型的癌細胞株),受到 DPTH-N10 的處理之後,細胞內 p21 的表現量有顯著的增加,而使癌 細胞的細胞週期進行有延緩遲滯的現象。這結果同時顯示 COLO-205 內的 p21 仍具有正常功能,只是因為不清楚的原因使其表現量下降而 使癌細胞的細胞週期調控逃脫了正常的管控。. 至於 DPTH-N10 藉由什麼樣的機制來增加 p21 蛋白的表現,在本 實驗中並未探討,仍需要進一步的研究才能有答案。然而本實驗室先 前的研究中發現中草藥厚朴所提煉出來的主要成份 Magnolol 對大腸 癌細胞 COLO-205 生長抑制作用的機轉探討中發現,Magnolol 會藉 由影響 Ras/Raf-1/ERK 所調控的途徑來增加大腸癌細胞內 p21 蛋白的 表現量,進而使細胞週期停滯在 G0/G1 期(Hsu et al., 2007)。DPTH-N10 造成 p21 蛋白在 COLO-205 大量的表現,是否也是經由同樣的機制, 則需要進一步去探討。過去的研究指出 p21 是 p53 的下游分子,p21 在細胞內的表現也往往受到 p53 的調控。然而本實驗室先前在血管內 皮細胞的實驗結果顯示 HUVEC 內的 p53 表現並不受到 DPTH-N10 的影響,顯示 DPTH-N10 在 HUVEC 細胞內造成 p21 表現的增加可能. 37.

(38) 不受 p53 的影響。在 COLO-205 內 p21 表現的增加是否也不受 p53 的 影響,則有待進一步證實。 p27 蛋白的表現量雖然時有增加,但重現性較差。DPTH-N10 的 前驅物 DPTH 抑制 HUVEC 細胞週期時,也有類似的現象(Shih et al, 2004)。但由於 p27 與 CDK2、CDK4 的細胞內結合量(圖九)並沒 有明顯增加,因此 p27 蛋白參與 DPTH-N10 抑制大腸癌細胞週期的調 控可能與 p21 蛋白比較起來,較不重要。另外,由於 cyclin E 在 20 – 30 µM 濃度的 DPTH-N10 處理之下有下降的情形,而 cyclin E 會與 CDK 2 結合來調控 G1/S check point,因此,cyclin E 的下降,可能為 DPTH-N10 抑制大腸癌細胞增殖的另一分子機制。. 雖然在本實驗室先前的研究已經證實 DPTH-N10 對於血管內皮 增生、類似微血管的生成作用(capillary-like tube formation)及血管的生 成都具有抑制作用(Liu et al., 2008) ,而本實驗也證實 DPTH-N10 對 於 COLO-205 的生長也有抑制作用,然而當藥物要應用於動物體內的 治療時仍需面對藥物的輸送、代謝及濃度等問題。值得注意的是當 DPTH-N10 濃度高於 30 µM 時,對於 COLO-205 及血管內皮細胞都 會造成死亡的現象(數據沒有顯示)。因此進行動物實驗來解決這些問 題是我們下一步該努力之處。在動物模式上證明 DPTH-N10 之抑癌 作用,可以利用在裸鼠(Nude mice)的皮下種植癌細胞,同時在腹 38.

(39) 腔內注射 DPTH-N10 的方式來研究藥物的實際抗癌效果。. 先前有文獻報導,某抗癲癇藥物對癌症具有療效,並對細胞週期 的進行產生影響(MacKinney et al., 1988; Olsen et al., 2004; Tittle and Schaumann, 1992)。抗癲癇藥物的合成類似化合物 DPTH 已在本實驗 室的研究下被證明有抗血管增生的効果(Shih et al., 2004)。經過改變 各種取代基的嘗試,DPTH-N10 在 DPTH 的衍生化合物之中,具有最 強的抗血管增生效果(Cheng et al., 2008),相較於 DPTH,約有 5 倍的 抗血管增生作用。本研究顯示,DPTH-N10 在具有抗血管增生作用的 濃度之下,同時具有抑制大腸癌細胞增生的作用。因此,DPTH-N10 同時具有直接抑制癌細胞的增殖及抑制腫瘤新生血管的雙重作用,應 極有潛力被發展為新的抗癌藥物。. 為能早日應用在臨床治療上,未來的研究方向,除了以動物實驗 來驗證 DPTH-N10 的抗癌效果之外,也應探討藥物動力學及給藥途 徑。大腸癌的臨床治療上,已有多種化學治療的藥物及抗腫瘤新生血 管藥物。DPTH-N10 與這些藥物的交互作用及療效比較,及該如何在 不同的病患給予治療上的選擇,將是未來臨床應用上的重要課題。. 39.

(40) 伍、參考文獻  Cheng, C. K., J. Wu, Y. Liu, T. S. Lee, S. J. Kang, M. T. Sheu, and W. S.. Lee,. 2008,. Structure. and. anti-proliferation. function. of. 5,5-diphenyl-2-thiohydantoin (DPTH) derivatives in vascular endothelial cells: Vascul Pharmacol, v. 48, p. 138-42.  Coats, S., W. M. Flanagan, J. Nourse, and J. M. Roberts, 1996, Requirement of p27Kip1 for restriction point control of the fibroblast cell cycle: Science, v. 272, p. 877-80.  Fodde, R., J. Kuipers, C. Rosenberg, R. Smits, M. Kielman, C. Gaspar, J. H. van Es, C. Breukel, J. Wiegant, R. H. Giles, and H. Clevers, 2001, Mutations in the APC tumour suppressor gene cause chromosomal instability: Nat Cell Biol, v. 3, p. 433-8.  Folkman, J., 1971, Tumor angiogenesis: therapeutic implications: N Engl J Med, v. 285, p. 1182-6.  Hsu, Y. F., T. S. Lee, S. Y. Lin, S. P. Hsu, S. H. Juan, Y. H. Hsu, W. B. Zhong, and W. S. Lee, 2007, Involvement of Ras/Raf-1/ERK actions in the magnolol-induced upregulation of p21 and cell-cycle arrest in colon cancer cells: Mol Carcinog, v. 46, p. 275-83.  Hunter, T., and J. Pines, 1994, Cyclins and cancer. II: Cyclin D and. 40.

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(43)  Xiong, Y., G. J. Hannon, H. Zhang, D. Casso, R. Kobayashi, and D. Beach, 1993, p21 is a universal inhibitor of cyclin kinases: Nature, v. 366, p. 701-4.. 43.

(44) 陸、附圖. 圖一、Phenytoin (5,5-diphenylhydantoin,DPH)、 5,5-diphenyl-2-thiohydantoin(DPTH), 及 2(naphthalen-2-ylmethylsulfanyl)-5,5-diphenyl-1,5-dihydro-imidazol-4one (DPTH-N10)的結構式. 44.

(45) 圖二、細胞週期進行的分子調控 (節錄自 Donovan and Slingerland Breast Cancer Res 2000 2:116). 45.

(46) DPTH Conc. (µ µM). 圖三、COLO-205 細胞[3H]-thymidine incorporation 的量隨著 DPTH-N10 的濃度上昇而有減少的現象。. 46.

(47) 圖四、以 DPTH-N10 (10 µM)處理三天後,移除藥物以溶劑培養,細 胞數目會有回昇(reverse)的現象。. 47.

(48) MTT cell viability assay. OD550. 0.12 0.08 0.04 0 0. 10. 20. 30. DPTH-N10 conc. (µ µM). 圖五、DPTH-N10 在 30 µM 的濃度內不會引發明顯的細胞死亡. 48.

(49) DPTH-N10 (24 hr). 圖六、以 DPTH-N10(0-30 µM)處理 COLO-205 細胞 24 小時候,以西 方墨點法分析的結果顯示 p21 蛋白的量較對照組有顯著上昇的現 象。然而 p27 蛋白的量雖時有上昇,但重現性較差。. 49.

(50) DPTH-N10 (24 hr). 圖七、以 DPTH-N10 (0-30 µM)處理 COLO-205 細胞 24 小時候,以西 方墨點法分析的結果顯示 CDK 2 及 CDK 4 的量,相較於對照組無明 顯的變化。. 50.

(51) 圖八、以 DPTH-N10(0-30 µM)處理 COLO-205 細胞 24 小時候,以西 方墨點法分析的結果顯示細胞內的 cyclin A、cyclin D1 及 cyclin D3 並無明顯的變化。Cyclin E 的量則在 20-30 µM 的 DPTH-N10 的處理 下,有減少的現象。. 51.

(52) DPTH-N10 0. 30. (µ µM). IP:CDK2 IB:p21 IP:CDK2 IB:p27. IP:CDK4 IB:p21 IP:CDK4 IB:p27. 圖九、以 DPTH-N10 (30 µM)處理 COLO-205 細胞 24 小時後,發現 p21 與 CDK 2 的結合量有增加的現象,而 p21 與 CDK4、p27 與 CDK 2、及 p27 與 CDK 4 的結合量則無顯著的改變。. 52.

(53) kinase activity assay DPTH-N10 (24hrs) C. 10. 20. 30. (µ µM). CDK2. 32. P-H1. CDK4. 32. P-Rb. 圖十、以 DPTH-N10(0-30 µM)處理 COLO-205 細胞 24 小時候,CDK 2 的激酶活性有顯著的受到抑制,而 CDK4 的活性則無明顯的變化。. 53.

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