RESEARCH DESCRIPTION

Project Name: การประยุกต์เทคนิค RT-PCR เพื่อเปรียบเทียบผลของยา adriamycin และ epirubicin ต่อการแสดงออกของยีนเอ็มดีอาร์1/พี-กลัยโคโปรตีนในเซลล์มะเร็งเต้านมชนิด MCF-7 ที่ตอบสนองต่อยา colchicine (Application of RT-PCR technique for comparing the effects of adriamycin and epirubicin on MDR1 gene/P-glycoprotein expression in MCF-7 human breast carcinoma cell line response to colchicine)

Researcher:

Organization:Medicine/Physiology

Time:1 October 2006 - 30 September 2007

RESEARCHER

BUDGET

  1. BioMedical Engineering Center 200,000 Baht

ABSTRACT


ปฏิกิริยาลูกโซ่แบบย้อนกลับ (Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction,  RT-PCR) เป็นเทคนิคทางอณูชีววิทยาที่มีความไวสูงมากที่สุด (The highest sensitive technique) ในการตรวจวัดปริมาณการแสดงออกของยีนเป้าหมาย (gene expression) ในเซลล์เพาะเลี้ยง (Cell culture) หรือเนื้อเยื่อตัวอย่าง (Specimen) ที่มีปริมาณอาร์เอ็นเอ (Messenger ribonucleic acid, mRNA) เพียงเล็กน้อย ด้วยการสังเคราะห์ย้อนกลับจาก mRNA ที่มีปริมาณเพียงเล็กน้อยให้เป็นดีเอ็นเอ (Deoxyribonucleic acid, DNA) ด้วยเอ็นไซม์ reverse transcriptase จากนั้นทำการเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอที่มีอยู่ปริมาณเล็กน้อยนั้นให้มีจำนวนมากมายมหาศาลโดยปฏิกิริยา PCR เทคนิคนี้จึงเป็นการประยุกต์ใช้ mRNA เพื่อเป็นตัวบ่งชี้ว่ามีการแสดงออกมากเกินไปหรือน้อยเกินไปเมื่อเปรียบเทียบกับยีนในสภาวะปกติ เซลล์ที่สนใจ ได้แก่ เซลล์มะเร็งเต้านม เซลล์มะเร็งลำไส้ใหญ่ เป็นต้น

ทั้งนี้นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาเอนไซม์ reverse transcriptase ให้มีคุณสมบัติที่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูง และออกแบบ primer ที่มีความจำเพาะกับลำดับเบสของยีนเป้าหมายเพื่อส่งเสริมให้ได้ปริมาณ RT-PCR products มากที่สุด

RT-PCR เป็นปฏิกิริยาเคมีที่ประกอบด้วย 2 ขั้นตอน คือ ขั้นตอนที่หนึ่งเป็นปฏิกิริยา Reverse transcription และขั้นตอนที่สองเป็นปฏิกิริยา Polymerase chain reaction โดยรูปแบบของปฏิกิริยา RT-PCR ที่นิยมใช้มีอยู่ 2 รูปแบบคือ one tube protocol และ two tube protocol

ปฏิกิริยา Reverse transcription สามารถตรวจหาการแสดงออกของยีนเป้าหมายหลายๆ ยีนในเวลาเดียวกันโดยใช้เอนไซม์ reverse transcriptase และผลิตภัณฑ์ที่ได้จากปฏิกิริยา  Reverse transcription (RT product) โดยวิธี two tube protocol  สามารถนำมาใช้เป็นสารตั้งต้นในปฏิกิริยา PCR ต่อไปได้ นอกจากนี้วิธีการดังกล่าวยังมีความสะดวก มีความถูกต้องแม่นยำและช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการตรวจวิเคราะห์การถ่ายทอดรหัสพันธุกรรมของยีนเป้าหมายมากกว่าการตรวจด้วยวิธีอื่นๆ ได้แก่ วิธี Real time RT-PCR วิธี Northern blots วิธี RNAse protection assay วิธี semi-quantitative RT-PCR และวิธี In situ hybridization แต่วิธี real time RT-PCR สามารถตรวจหาการแสดงออกของยีนเป้าหมายเป็นปริมาณที่ถูกต้องแน่นอนกว่าวิธีอื่นๆ พบว่าปริมาณการแสดงออกของยีนเป้าหมาย แปรผันโดยตรงกับปริมาณสัญญาณที่ probe เรืองแสงได้แก่  Tagman probe และ fluorescence or SYBR probe (Alasdair et al., 2003) รวมทั้งการป้องกันการเกิด false positive เนื่องจากอาร์เอ็นเอยังคงเสถียรน้อยจึงต้องเพิ่มความระมัดระวังเป็นพิเศษในการเก็บรักษาตัวอย่างเนื้อเยื่อเพื่อให้อาร์เอ็นเอยังคงสภาพดั้งเดิมโดยป้องกันไม่ให้เกิด DNA และ RNAase contamination ตัวอย่างที่อาร์เอ็นเอที่สกัดได้แล้วต้องการนำมาศึกษาการแสดงออกของยีนส์ควรจะต้องอยู่ในสภาพที่บริสุทธิ์คือเมื่อนำไป run gel electrophoresis ต้องสามารถตรวจพบ band ของ small (18S) และ large (28S) subunit ribosomal RNAs ใน two tube protocol สารพวก random hexamer primers หรือ oligo (dT) primers หรือ gene specific primers ที่มีความจำเพาะต่อดีเอ็นเอเป้าหมายเป็น primers ที่เหมาะสมในปฏิกิริยา reverse transcription ซึ่งมีเอนไซม์ reverse transcriptase เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ความยาวของ RT-PCR products เป็นตัวบ่งบอกประสิทธิภาพของปฏิกิริยา RT-PCR วิธีนี้มีความจำเป็นที่จะต้องมีความไวสูงเพื่อใช้สังเคราะห์ RT-PCR products จำนวนมากจากสารตั้งต้นที่มีปริมาณอาร์เอ็นเอเพียงเล็กน้อย ในปฏิกิริยาดังกล่าวต้องใช้เอนไซม์ reverse transcriptase ที่ทนต่ออุณหภูมิสูง เพราะปฏิกิริยา reverse transcription ที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงสามารถจะทำลายโครงสร้างทุติยภูมิของอาร์เอ็นเอแม่แบบ เอนไซม์ reverse transcriptase และ primer ที่มีความจำเพาะกับปฏิกิริยา RT-PCR เป็นปัจจัยสำคัญที่ช่วยส่งเสริมให้ได้ปริมาณ RT-PCR products มากที่สุด (www.clontech.com)

ปัจจุบันมีการนำเทคนิคดังกล่าวมาประยุกต์ในการตรวจวินิจฉัยโรคในคนและสัตว์ เช่น โรคที่เกิดการติดเชื้อของเท้าและปากในหมู, โรคท้องร่วงในวัวที่สามารถตรวจพบเชื้อได้ในน้ำเลือด (serum) โรคเยื่อหุ้มสมองอักเสบในคนที่เกิดจากการติดเชื้อไวรัสที่สามารถตรวจพบเชื้อในน้ำหล่อเลี้ยงไขสันหลัง, โรคมะเร็งเม็ดเลือดขาว, โรคมะเร็งเต้านม และโรคมะเร็งลำไส้ใหญ่ โดยอาจใช้ตรวจว่าเริ่มมีการแพร่กระจายของเซลล์มะเร็งลำไส้ไปยังต่อมน้ำเหลืองในคนได้ (Takayama et al., 2004) นอกจากนี้ยังใช้เพื่อการจำแนกชนิดของเชื้อโรคที่ทำให้เกิดโรคว่าเป็นเชื้ออะไร เช่น เชื้อรา (Fungi) เชื้อแบคทีเรีย (Bacteria) และพาราไซต์ (Parasite) โดยการศึกษาครั้งนี้ได้สนใจประยุกต์ใช้ RT-PCR เพื่อดูการแสดงออกของยีนในเซลล์มะเร็งเต้านม

ทั้งนี้การเจริญและการแพร่กระจาย (metastasis) ของโรคมะเร็งจนสุดท้ายทำให้เสียชีวิตนั้น เป็นผลมาจากเปลี่ยนแปลงที่สลับซับซ้อนในระดับโมเลกุลที่เกิดขึ้นในเซลล์มะเร็งเอง ซึ่งจนถึงบัดนี้ก็ยังไม่เป็นที่เข้าใจมากนัก แต่พบว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะมีมากขึ้นเมื่อระยะของโรครุนแรงขึ้น ปัจจุบันนี้การใช้เคมีบำบัด (chemotherapy) มีบทบาทสำคัญมากในการรักษาโรคมะเร็งหลายชนิด โดยเฉพาะในปัจจุบันได้มีการพัฒนายาต้านมะเร็งให้มีประสิทธิภาพในการรักษาโรคมะเร็งได้ดียิ่งขึ้น เช่น Colchicine, Adriamycin และ Epirubicin โดย Colchicine มีฤทธิ์ยับยั้ง microtubule polymerization (Parness J, Horwitz SB,1981), Adriamycin จะรบกวนวัฏจักรของเซลล์โดยยับยั้งการสร้างสารชีวโมเลกุล ไม่ให้มีการจับคู่ของดีเอ็นเอ และการส่งเสริมให้เซลล์มีโปรแกรมฆ่าตัวตาย (Apoptosis), ขณะที่ Epirubicin จะยับยั้งการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ และอาร์เอ็นเอ (Cancer Drug Manual, 1994)

ปัญหาสำคัญที่ทำให้การรักษาด้วยเคมีบำบัดไม่ประสบความสำเร็จ และไม่มีประสิทธิภาพคือเซลล์มะเร็งเกิดการดื้อยา (drug resistance) หลังจากที่ได้รับยาต้านมะเร็งอย่างต่อเนื่องเป็นระยะเวลานาน ลักษณะที่สำคัญของเซลล์มะเร็งที่ดื้อยา คือ มีการแสดงออกของยีนเอ็มดีอาร์ 1 (MDR1 gene) โดยมีการสังเคราะห์โปรตีนเป้าหมายที่ชื่อว่า "พี-กลัยโคโปรตีน (p-glycoprotein)" ในระดับที่สูง ทั้งนี้พี-กลัยโคโปรตีนจะทำหน้าที่ในการขับยาออกจากเซลล์ทำให้มียาต้านมะเร็งสะสมในเซลล์น้อยลง ส่งผลให้เซลล์มะเร็งมีอัตราการมีชีวิตสูง ทั้ง ๆ ที่ได้รับยาต้านมะเร็ง ซึ่งสามารถพบได้ในเซลล์มะเร็งหลาย ๆ ชนิดด้วยกัน เช่น มะเร็งเต้านม มะเร็งปอด มะเร็งเม็ดเลือดขาว และมะเร็งปากมดลูกเป็นต้น

สำหรับมะเร็งเต้านม (Breast cencer cell) นั้นเป็นโรคที่สำคัญและพบมากเป็นอันดับที่ 2 ของมะเร็งในสตรีไทยรองจากมะเร็งปากมดลูก (ศุภกร และคณะ, 2542) ในอัตรา 16.9 คนต่อประชากรเพศหญิง 100,000 คน ในประชากรเพศหญิงของจังหวัดเชียงใหม่ซึ่งมีอุบัติการณ์ในการเกิดโรคสูงที่สุดในประเทศไทย (Vatanasapt et al., 2002) นอกจากนี้ยังพบว่ามะเร็งเต้านมเป็นปัจจัยเสี่ยงที่สำคัญต่อการเสียชีวิตของประชากรเพศหญิงในประเทศไทยอีกด้วย และมีแนวโน้มจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ตามความเจริญในแบบประเทศอุตสาหกรรม โดยศุภกรและคณะ (2538, 2539) ได้รายงานว่าอัตราการเสียชีวิตของผู้ป่วยโนตมะเร็งเต้านมเพิ่มขึ้นจากเดิมในปี พ.ศ. 2538 คือ 474 รายต่อประชากร 100,000 คน เป็น 541 รายต่อประชากร 100,000 คน ในปี พ.ศ. 2539 โดยทั่วไปผู้ป่วยโรคมะเร็งเต้านมมักมาพบแพทย์เมื่อพบก้อนเนื้อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 ซม. (เซนติเมตร) ซึ่งระยะนี้เริ่มมีการกระจายของเซลล์มะเร็งไปยังส่วนต่าง ๆ ทั่วร่างกาย และเป็นสาเหตุทำให้ผู้ป่วยเสียชีวิต การตรวจของแพทย์ทำโดยการซักประวัติ ตรวจร่างกายด้วยการคลำก้อนเนื้อบริเวณเต้านม หากพบว่าก้อนเนื้อแข็ง ผิวขรุขระ หรือสงสัยว่าเป็นมะเร็ง แพทย์จะขอให้ผู้ป่วยไปรับการตรวจด้วยวิธีการใช้เข็มดูดเจาะ (Fine needle aspiration, FNA) ก้อนที่เต้านมเพื่อตรวจหาเซลล์มะเร็ง หากไม่สามารถยืนยันผลว่าผู้ป่วยเป็นมะเร็ง แพทย์ก็จะขอให้ผู้ป่วยรับการตรวจโดยวิธีผ่าตัดก้อนเนื้อที่เต้านมไปตรวจทางพยาธิวิทยา (biospy) (Amuntakul et al., 1985; ศุภกร และคณะ, 2542) มะเร็งเต้านมแบ่งตามพยาธิสภาพได้ 5 ชนิด คือ infiltrating ductal carcinoma, adenocarcinoma, lobular carcinoma, medullary carcinoma และชนิดที่ไม่สามารถระบุชนิดของเซลล์มะเร็งได้ (Bunyaratavei, 1999) การจัดระดับความรุนแรงของโรคมะเร็งเต้านมประเมินได้จากขนาดของก้อนเนื้อที่คลำได้ (Tumor, T) ต่อมน้ำเหลืองรักแร้ที่คลำได้ (Node, N) การแพร่กระจายของมะเร็ง (Metastasis, M) ซึ่งวิธีการนี้เรียกว่า ระบบ TNM (American Joint Committee on Cancer, 1997) โดยในระบบ TNM นี้ได้แบ่งระดับความรุนแรงไว้ที่ 5 ระดับ คือระยะ 0 เป็นระยะที่คลำไม่พบก้อน ตรวจพบโดยการส่งชิ้นเนื้อเพื่อตรวจหาเซลล์มะเร็ง ระยะที่ 1 มีขนาดของก้อนเนื้อเส้นผ่าศูนย์กลางน้อยกว่า 2 ซม. ระยะที่ 2 เนื้องอกมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 2 - 5 ซม. และเซลล์มะเร็งกระจายไปยังต่อมน้ำเหลืองที่รักแร้ข้างเดียวกับก้อนเนื้องอก ระยะที่ 3 เนื้องอกมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางมากกว่า 5 ซม.ขึ้นไป และมีต่อมน้ำเหลืองโต ระยะที่ 4 มะเร็งกระจายไปที่ต่อมน้ำเหลืองเหนือกระดูกไหปลาร้าข้างเดียวกับตำแหน่งที่เป็นมะเร็งเต้านม หรือมะเร็งกระจายไปที่ตับ ปอด และกระดูก  มะเร็งเต้านมระยะที่ 2 และ 3 พบมากถึงร้อยละ 80 (Bunyaratavei, 1999) สาเหตุของการเกิดมะเร็งเต้านมยังไม่ทราบแน่ชัด แต่มีปัจจัยเสี่ยงที่เกี่ยวข้องหลายอย่าง เช่น คนในครอบครัวเคยป่วยเป็นโรคมะเร็งเต้านมมาก่อน สตรีที่มีน้ำหนักตัวมากกว่าปกติมีโอกาสที่จะเป็นมะเร็งเต้านมได้มาก สตรีเชื้อชาติอเมริกันหรือยุโรปมีโอกาสเป็นมะเร็งเต้านมมากกว่าสตรีทางเอเชีย และสตรีที่มีประจำเดือนครั้งแรกเมื่ออายุน้อยหรือหมดประจำเดือนเมื่ออายุมากจะมีโอกาสเป็นมะเร็งเต้านมมากกว่าสตรีที่มีระยะของการมีประจำเดือนสั้น (ศุภกร และคณะ, 2542; สมปอง, 2529)

การรักษามะเร็งเต้านมมี 4 วิธีได้แก่ การผ่าตัด เคมีบำบัด ฮอร์โมน และรังสีรักษา การผ่าตัดที่นิยมมี 2 วิธี วิธีแรกคือการตัดก้อนมะเร็งพร้อมเต้านม และเลาะต่อมน้ำเหลืองรักแร้ข้างเดียวกันออกให้หมด (Modified radical mastectomy, MRM) (สมปอง, 2529) วิธีที่ 2 คือ การตัดก้อนมะเร็งออกโดยพยายามรักษาเต้านมไว้ (Conservative breast surgery) (สมปอง, 2529; Kirby et al., 1999) การให้เคมีบำบัดซึ่งเป็นสารเคมีที่มีคุณสมบัติทำลายเซลล์มะเร็งที่แพร่กระจายไปยังต่อมน้ำเหลืองและอวัยวะอื่นๆ (Micrometastasis) เป็นยาที่ให้โดยวิธีฉีดและรับประทาน ที่นิยมให้คือ cyclophosphamide, methotrexate และ 5-fluorouracil (CMF) โดยจะให้รับประทาน cyclophosphamide ขนาด 100 มก. (มิลลิกรัม) ต่อตารางเมตรของพื้นที่ผิวร่างกายต่อวัน เป็นระยะเวลา 14 วัน ขณะที่จะให้ methotrexate และ 5-fluorouracil โดยฉีดเข้าเส้นเลือดดำในวันที่ 1 และ 8 ของแต่ละเดือน อัตราขนาด 40 และ 500 มิลลิกรัมต่อตารางเมตรของพื้นที่ผิวร่างกาย ตามลำดับ โดยแต่ละรอบจะพักการให้ยา 14 วัน รวมเป็นรอบละ 28 วัน  และจะให้การรักษาด้วยยาดังกล่าวแก่ผู้ป่วยเป็นระยะเวลาอย่างน้อย 6 รอบ หรือประมาณ 6 เดือนติดต่อกัน นอกจากนั้นยังมีการใช้ยาเคมีบำบัดชนิด Adriamycin และ Epirubicin ในรูปของการรักษาแบบ CAF ซึ่งประกอบด้วยยาชนิด cyclophosphamide, Adriamycin (Doxorubicin Hydrochloride) และ 5-fluorouracil และการรักษาแบบ CEF ซึ่งประกอบด้วยยาชนิด Cyclophosphamide, Epirubicin  และ 5-fluorouracil (5-FU) ตามลำดับ โดยแพทย์จะใช้การรักษาแบบใดนั้นขึ้นอยู่กันสภาพของผู้ป่วยที่เข้ารับการรักษา

ในกรณีที่ผู้ป่วยที่เข้ารับการรักษาเป็นมะเร็งเต้านมระยะที่ 3 ขึ้นไป หรือต้องการให้เคมีบำบัดเพื่อลดขนาดของก้อนมะเร็งก่อนการผ่าตัดหรือรังสีรักษา (Neoadjuvant chemotherapy) หรือเมื่อให้การรักษาแก่ผู้ป่วยแบบ CMF แล้วไม่ได้ผล โดยพิจารณาจากผู้ป่วยที่ได้รับผ่าตัดแล้วเป็นซ้ำภายใน 2 ปี หรือผู้ป่วยที่ไม่ได้รับการผ่าตัดแต่เป็นซ้ำภายใน 2 ปี โดยแพทย์จะทำการรักษาแบบ CAF ด้วยการให้ Cyclophosphamide, Adriamycin และ 5-fluorouracil โดยฉีดเข้าเส้นเลือดดำทุก ๆ 21 วันในวันที่ 1 ของแต่ละรอบ อัตราขนาด 500, 50 และ 500 มิลลิกรัมต่อตารางเมตรของพื้นที่ผิวร่างกายตามลำดับ และจะให้การรักษาด้วยยาดังกล่าวแก่ผู้ป่วยเป็นระยะเวลาอย่างน้อย 4 - 6 รอบติดต่อกัน (Bonneterre, Roche, Kerbrat , et al., 2004; The French Adjuvant Study Group, 2001)

เนื่องจาก Adriamycin เป็นยากลุ่ม Anthracycline ที่เป็นพิษต่อหัวใจ (Cardiotoxicity) ซึ่งมีลักษณะอาการที่พบ ได้แก่ การเต้นของหัวใจไม่เป็นจังหวะ(dysrhythmia), การหายใจเร็วมาก (tachypnea), หัวใจขยาย(cardiac dilatation), ปอดบวมน้ำ (pulmonary edema) และ ภาวะช็อกทีมีสาเหตุจากหัวใจสูบฉีดเลือดน้อย (cardiogenic shock) เป็นต้น ระดับของยาสะสม (Total cumulative dose) ที่ให้ของ Adriamycin ต้องไม่เกิน 450 - 500 มิลลิกรัมต่อตารางเมตร ขณะที่ Epirubicin ซึ่งเป็นยากลุ่ม Anthracycline เช่นเดียวกับ Adriamycin ที่เป็นพิษต่อหัวใจ (Cardiotoxicity) แต่มีความเป็นพิษต่อหัวใจที่น้อยกว่า Adriamycin (Launchbury, Habboubi, 1993; Torri, Bristow, Lum BL et al., 1986) โดยระดับของยาสะสม (Total cumulative dose) ที่ให้ของ Epirubicin ต้องไม่เกิน 1,000 มิลลิกรัมต่อตารางเมตร ในปัจจุบันแพทย์จึงนิยมใช้ Epirubicin แทน Adriamycin ด้วยเหตุผล 2 ประการคือ ความเป็นพิษต่อหัวใจของ Epirubicin ที่น้อยกว่า Adriamycin เมื่อพิจารณาระดับของยาที่ให้เท่ากัน และระดับของยาสะสม (Total cumulative dose) ที่ให้ของ Epirubicin สามารถมีระดับที่มากกว่า Adriamycin (Von Hoff, Layard, Basa, et al., 1979; Bonadonna, Gianni, Santoro, et al., 1993)

การรักษาด้วยฮอร์โมนที่นิยมให้คือ anti-estrogen คือยา Tamoxifen รับประทานวันละ 20 มิลลิกรัมเป็นระยะเวลา 5 ปี สำหรับการฉายรังสีซึ่งเป็นวิธีสุดท้ายนั้นจะให้ในผู้ป่วยที่รับการผ่าตัด MRM ไปแล้วและเมื่อขนาดมะเร็งเส้นผ่าศูนย์กลางมากกว่า 5 ซม. หรือเซลล์มะเร็งกระจายมาที่ต่อมน้ำเหลืองรักแร้ข้างเดียวกันเกิน 4 ต่อม โดยให้รังสี Electron beam หรือ photon beam ที่ตำแหน่งต่อมน้ำเหลืองใต้กระดูก (Internal mammary node) จะให้ 3,250 - 4,500 rad แบ่งให้วันละ 200 rad ส่วนผู้ป่วยที่ผ่าตัดด้วยวิธี conservative breast surgery จะให้รังสี 4,600 - 5,000 rad ที่บริเวณทรวงอกและรักแร้ ส่วนบริเวณแผลผ่าตัดจะฉายรังสีเพิ่มอีก 1,000 - 2,000 rad (Michael and Nancy, 1998; Barbara, et al., 1998)

การรักษาโรคมะเร็งเต้านมระยะที่ 1 ใช้วิธีผ่าตัดแบบ MRM หรือ Conservative breast surgery หลังจากนั้นจะให้รังสีรักษาร่วมด้วย มะเร็งเต้านมระยะที่ 2 และ 3 ใช้วิธีผ่าตัดร่วมกับเคมีบำบัด หลังให้เคมีบำบัดครบแล้วจะให้ยา Tamoxifen สำหรับผู้ป่วยโรคมะเร็งเต้านมระยะที่ 4 ให้เคมีบำบัดร่วมกับรังสีรักษา และยา Tamoxifen หากก้อนมะเร็งมีขนาดเล็กลงครึ่งหนึ่งของก้อนจะทำการผ่าตัด (American Joint Committee on Cancer, 1997)

จากการศึกษาพบว่ามีผู้ป่วยที่เกิดภาวะดื้อยารักษามะเร็งเต้านมเกิดขึ้นด้วยเนื่องจากว่ามีการรักษาด้วยเคมีบำบัดเป็นระยะเวลาที่ยาวนานต่อเนื่องกัน ดังนั้นงานวิจัยเกี่ยวกับการหาวิธีที่จะลดภาวะดื้อยาของผู้ป่วยโรคมะเร็งเต้านมที่ดื้อยาเคมีบำบัด จึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อวงการแพทย์ในปัจจุบัน จากรายงานของผู้ป่วยมะเร็งเม็ดเลือดขาว (Leukemia) ที่ได้รับเคมีบำบัด พบว่าเกี่ยวข้องกับการแสดงออกของยีนเอ็มดีอาร์ 1 โดยมีเปอร์เซ็นต์ของการแสดงออกตั้งแต่ 19 - 75% ของผู้ป่วยที่ไม่ได้ทำเคมีบำบัด (Sonneveld, 1996) ดังนั้นทำให้ทราบว่าผู้ป่วยแต่ละคนจะมีการแสดงออกของยีนเอ็มดีอาร์ 1 ที่แตกต่างกันและทำให้มีผลต่อการรักษาด้วยเคมีบำบัดที่น่าที่จะแตกต่างกันออกไปด้วย โดยอาจสรุปได้ว่าการแสดงออกของยีนเอ็มดีอาร์ 1 สามารถบอกถึงอุบัติการณ์ของการเกิดการดื้อยาในผู้ป่วยได้ นอกจากนี้ยังมีรายงานการศึกษาอุบัติการณ์ของการแสดงออกของพี-กลัยโคโปรตีนกับการเกิดการดื้อยาของผู้ป่วยที่เป็น Soft tissue sarcoma (STS) ซึ่งทำการศึกษาโดย immunocytochemistry และ immunohistochemistry พบว่ามีการแสดงออกของ พี-กลัยโคโปรตีน ที่ 62% และ 58% ตามลำดับ (Coley et al., 2000) เช่นกัน

สำหรับรายงานเกี่ยวกับการแสดงออกของยีนเอ็มดีอาร์ 1 ในผู้ป่วยมะเร็งเต้านมที่ได้รับเคมีบำบัด พบว่ามีการแสดงออกประมาณ 30 - 40% ของผู้ป่วยมะเร็งเต้านมชนิด Primary Breast cancer และ 50% ของผู้ป่วยมะเร็งเต้านมชนิด Metastatic Breast cancer (Ihnat, 1999; Hirano, Onda, Toma, Miyaoka, Moriyasu, and Oka, 2004)

ปัจจุบันยังไม่มีรายงานที่เกี่ยวกับอุบัติการณ์การแสดงออกของยีนเอ็มดีอาร์ 1 และพี-กลัยโคโปรตีนกับภาวะการดื้อยาของผู้ป่วยมะเร็งเต้านมจากโรงพยาบาลมหาราชนครเชียงใหม่ของประเทศไทยที่ได้รับยาเคมีบำบัดชนิด Adriamycin และ Epirubicin ดังนั้นการศึกษาเบื้องต้นควรจะเป็นการศึกษาในหลอดทดลอง (In vitro) โดยใช้เซลล์มะเร็งเต้านมชนิด MFC-7 breast carcinoma cell line ชนิดดื้อยา (MFC-7/MDR) ที่มีเซลล์มะเร็งชนิดไวต่อยา (MFC-7/WT) เป็นเซลล์ควบคุม เป็นการทดลองต้นแบบ เซลล์มะเร็งเต้านมนี้ได้รับความอนุเคราะห์มาจาก Prof. Dr. Michael M. Gottesman (National Cancer Institute, Bethesda, USA) และ รศ.ดร. พรงาม ลิ้มตระกูล ภาควิชาชีวเคมี คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ โดยเซลล์มะเร็งเต้านมชนิดดื้อยานี้จะได้รับการกระตุ้นด้วย Colchicine ในระดับความเข้มข้น 60 ng/ml

ผู้วิจัยมีความสนใจเป็นอย่างมากต่อศึกษาความเป็นไปได้ของการรักษาผู้ป่วยมะเร็งเต้านมด้วยยา Adriamycin หรือ Epirubicin โดยใช้เซลล์มะเร็งเต้านมชนิด MCF-7 ที่ตอบสนองต่อยา Colchicines เป็นต้นแบบในหลอดทดลอง เพื่อศึกษาระดับการแสดงออกของยีนเอ็มดีอาร์ 1/พี-กลัยโคโปรตีน โดยวิธี RT-PCR โดยเปลี่ยนชนิดของยาจาก Colchicine เป็น Adriamycin และ/หรือ Epirubicin ในระดับความเข้มข้นมากกว่าหรือเท่ากับ 60 ng/ml ว่าจะมีผลต่อการแสดงออกของยีนเอ็มดีอาร์ 1/พี-กลัยโคโปรตีนในเซลล์มะเร็งเต้านมชนิด MFC-7 breast carcinoma cell line ชนิดดื้อยา (MFC-7/MDR) เป็นอย่างไร โดยใช้เซลล์มะเร็งเต้านมชนิด MFC-7 breast carcinoma cell line ชนิดไวต่อยา (MFC-7/WT) เป็นเซลล์ควบคุม ดังนั้นการศึกษาครั้งนี้จึงเป็นการศึกษาถึงความเป็นไปได้ของการรักษาผู้ป่วยมะเร็งเต้านมด้วยยา Adriamycin หรือ Epirubicin โดยใช้เซลล์มะเร็งเต้านมชนิด MCF-7 ชนิดดื้อยา (MFC-7/MDR) ที่ตอบสนองต่อยา Colchicines เป็นต้นแบบในหลอดทดลอง เพื่อศึกษาระดับการแสดงออกของยีนเอ็มดีอาร์1/พี-กลัยโคโปรตีน โดยวิธี RT-PCR โดยมีเซลล์มะเร็งชนิดไวต่อยา (MFC-7/WT) เป็นเซลล์ควบคุม ทั้งนี้ผู้วิจัยยังจัดทำระบบการทำงานของห้องปฏิบัติการที่เกี่ยวข้องกับวิธี RT-PCR ให้เข้าข่ายมาตรฐานสากลของระบบ ISO/IEC Guide 17025 (สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม, 2548) เพื่อรองรับการตรวจสอบและประเมินเบื้องต้นได้ ในการเตรียมตัวเป็นมหาวิทยาลัยแห่งการวิจัยต่อไป ข้อมูลที่ได้จากการทดลองทั้งหมดนำไปวิเคราะห์และประเมินผลทางสถิติ หาความแตกต่างทางสถิติ โดยวิธี Student's t-test ที่ระดับความเชื่อมั่น 95% (P < 0.5).