单细胞ICP-MS应用：评估卵巢癌细胞对顺铂的摄入

　　铂类化疗药物是非常著名的一类化疗药物。目前铂类化疗药物已经研制了三代，分别是一代顺铂，二代卡铂、奈达铂；三代奥沙利铂、洛铂。卡铂的有效性是由于其可以与DNA 结合从而导致DNA -铂（Pt）加合物的形成，但这也会造成DNA 的弯曲。因此在化疗后细胞必须修复DNA 损伤，否则DNA 复制受阻会导致细胞死亡。

　　许多癌症患者最初对基于铂类的治疗比较敏感，但一段时间后，患者通常对顺铂治疗表现出耐药性，导致了癌症的复发。顺铂耐药性归因于三种主要的分子机制：DNA 修复的加速，胞浆失活的加速和细胞摄取药物能力的变化。其中，细胞摄取药物能力的变化主要表现在细胞对顺铂的摄入能力降低或者顺铂转运的加速。

　　分析单个细胞水平对顺铂的摄入和分布对于评估治疗的有效性具有非常重要的意义。

　　传统方法是，将细胞群置于顺铂培养液中，然后使用原子吸收光谱（AAS）或者电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）等技术测定细胞群内铂的总量，无法体现顺铂摄入在个体细胞之间的分布和差异。实际上，细胞对顺铂的摄入最有可能根据个体有很大差异，但至今还没有有效的方法来评估。

　　本文使用全新的技术，可对金属在单一细胞水平上进行定量：单细胞电感耦合等离子体质谱 (SC-ICP-MS)。

　　01样品

　　所有实验使用卵巢癌细胞为A2780 和A2780/CP70 细胞系。其中，A2780 是顺铂敏感细胞系, 而A2780/CP70 是顺铂耐药型。

　　按照下图所示流程处理。

　　02仪器

　　NexION® 电感耦合等离子体质谱（ICP-MS），结合Syngistix™ 单细胞应用软件模块进行数据采集和处理。

NexION 2000 ICP-MS

表1.ICP-MS仪器条件

　　03实验结果

　　细胞对顺铂的摄入可利用时间过程实验来研究，即分析顺铂在细胞群内的分布如何随时间变化。将两个细胞系置于30μM顺铂培养液中1，2，4 和8 小时。

如图可见，与顺铂耐药细胞A2780/CP70 相比，A2780 随时间推移能摄入更多的顺铂。

　　为了判断顺铂摄入的差异性分布是否归因于细胞周期的不同，还对细胞进行了血清饥饿实验。

　　04结论

　　SC-ICP-MS 是一种在单细胞水平上稳定测量铂的方法。本文利用卵巢癌细胞系A2780 和A2780/CP70 表征了随着时间增加顺铂的摄入有所增长。相比A2780 敏感细胞系，顺铂摄入在耐药性的A2780/CP70 细胞系上水平降低。顺铂摄入的细胞差异性不是由于细胞周期的不同，因为血清饥饿细胞并不改变顺铂的整体摄入。顺铂摄入的胞内差异性是由于其他尚未确定的因素造成的。

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