黑磷量子点通过抑制DNA-PKcs增强人肾细胞癌细胞的辐射敏感性

目的：检测黑磷量子点（Black phosphorus quantum dots, BPQDs）对肾细胞癌细胞的放射增敏作用。方法：采用热溶剂法合成BPQDs，并对其进行表征。以肾细胞癌786-O细胞为实验对象，给予BPQDs和/或X射线照射处理，采用流式细胞术检测BPQDs处理对电离辐射(IR)诱导的细胞凋亡的影响；采用免疫荧光染色观察BPQDs处理对IR诱导的DNA双链断裂(DSBs)标记物γ-H2AX和53BP1的影响；采用彗星电泳检测BPQDs处理对IR诱导的DNA DSBs损伤的影响；采用Western Blot检测DNA损伤修复相关蛋白表达变化；构建BALB/c裸鼠的肾肿瘤模型，每天检测瘤体积，并于照后20天取材肿瘤组织进行HE染色观察组织病理改变。结果：研究发现BPQDs增强了IR诱导的786-O细胞凋亡。BPQDs处理显著增加了IR诱导的DNA DSBs。从机制上讲，BPQDs可以与纯化的DNA-蛋白激酶催化亚基(DNA-PKcs)相互作用并在体外促进其激酶活性。BPQDs损害DNA-PKcs在S2056处的自磷酸化，该位点磷酸化对于有效的DNA DSB修复和从损伤位点释放DNA-PKcs至关重要。与此一致，BPQDs抑制非同源末端连接(NHEJ)修复并导致受损部位持续高水平的自磷酸化DNA-PKcs。此外，动物实验还表明，BPQDs和IR的联合方法比单一治疗具有更好的疗效。结论：BPQDs对肾细胞癌具有放射增敏作用。