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HSP90靶向抑制剂P7与多西紫杉醇联用对三阴性乳腺癌细胞的协同抗肿瘤作用

更新时间:2009-03-28

三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer, TNBC)是一种缺乏雌激素受体、孕激素受体和人类表皮生长因子受体2的特殊亚型乳腺癌。TNBC侵袭性强,转移率高,预后较差[1]。目前,多西紫杉醇(docetaxel, DTX)作为TNBC主要的化疗药物广泛应用于临床治疗,但获得性耐药已经成为一大障碍[2]

前期研究中,课题组利用噬菌体展示技术筛选得到一种多肽LPLTPLP(P7),可靶向结合肿瘤细胞膜表面的热休克蛋白90(heat shock protein 90, HSP90)并诱导其降解[9]。HSP90与肿瘤细胞内众多关键性信号调控因子有关,通过多条途径使肿瘤细胞的抗凋亡能力增强[3- 6]。临床试验显示HSP90抑制剂联用常规化疗药物能显著提高治疗效果[7- 8]

本研究将HSP90抑制剂多肽P7与化疗药物DTX联合应用,探讨两药联合诱导细胞凋亡的可能机制,为增强TNBC对DTX化疗敏感性提供研究思路。

青年时代的马克思和青年马克思的思想,是马克思主义形成和发展过程中十分重要且十分独特的环节。马克思青年时代的经历,为我们展现了一个“不太成熟”的马克思,和一个“日臻完善”的世界观体系。同时,青年时代的马克思就已经展现出了与众不同的精神特质,这些精神特质对今天,尤其是青年人,具有十分特殊的意义。

1 材料与方法

1.1 材料

TNBC细胞系MDA-MB- 231(中国医学科学院基础医学研究所细胞中心)。药物DTX(北京中硕医药科技发展有限公司);多肽P7(吉尔生化公司合成);单克隆抗体(Cell Signal Technology公司);细胞凋亡检测试剂盒(碧云天生物技术有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 细胞的分组及处理:根据前期实验结果,将细胞分为:1)DTX组:0~100 nmol/L 8个浓度梯度;2)P7组:0~100 μmol/L 8个浓度梯度;3)P7 10、20和40 μmol/L分别与DTX 0~100 nmol/L 8个浓度梯度联用;4)DTX(nmol/L)与P7(μmol/L)分别以固定比例2∶1、1∶1、1∶2、1∶4联用。

对于扦插繁殖,采用一定生长激素处理插穗能够辅助其生根发芽。生根粉能通过强化、调控植物内源激素的含量和重要酶的活性,促进生物大分子的合成,诱导植物不定根或不定芽的形成,调节植物代谢强度等作用。IAA(吲哚-3-乙酸)是一种植物体内普遍存在的内源生长素,其基本作用在于不仅能促进生长,还具有抑制生长和器官建成的作用。NAA(萘乙酸)具有促进细胞分裂与扩大,诱导形成不定根,增加坐果,防止落果,改变雌、雄花比率等作用。研究表明,生根粉处理的小花清风藤扦插繁殖成活率较高,其中,以生根粉150 mg/L的成活率最高,可作为小花清风藤扦插生产过程中插穗处理的生长激素。

为了检验假设1,在欧拉跨期投资方程的基础上,添加虚拟变量CDY,若CDY为0,表示样本公司未进行碳信息披露;若CDY为1,则表示样本公司进行了碳信息披露。具体的模型设定如下:

定义6: 反向匹配度是问题词集与记录词集的匹配程度,它是从记录词集的角度计算匹配度。设记录词集中的特征项的个数为ND,记录词集D的匹配度用PD表示,问题词集与记录词集相匹配的特征项的数目用“N”表示。反向匹配度计算公式为

1.2.3 蛋白免疫印迹法检测:使用蛋白免疫印迹法检测多肽P7和化疗药物DTX单用或联用对TNBC细胞MDA-MB- 231凋亡相关蛋白Bcl- 2和Bax表达水平的影响。取对数增殖期的MDA-MB- 231细胞,以1×106个接种于10 cm细胞培养皿。培养过夜,细胞贴壁后分为4个组别处理:空白对照组;DTX单药组,10 nmol/L;P7单药组,20 μmol/L;P7与DTX联合用药组,DTX 10 nmol/L 与P7 20 μmol/L联用。加药后继续培养48 h,提取细胞蛋白及蛋白免疫印迹法见参考文献[9]。以目的蛋白/内参照吸光度比值的均数±标准差来表示蛋白表达。

1.2.4 流式细胞仪检测细胞凋亡:使用流式细胞计量术检测多肽P7和化疗药物DTX单用或联用对TNBC细胞系MDA-MB- 231凋亡水平的影响。按照上述实验方法分组加药处理细胞,流式细胞计量术步骤见参考文献[10]。随后使用BD AccuriTM C6流式细胞仪上机检测凋亡率。

首先,加大对财务业务的检查与监督力度。集团企业可以通过不同的方式对财务业务进行检查与监督。例如:整体移位检查。其次,加强对财务风险实施的内部审计。例如:企业可以积极借鉴其他企业的优秀研究成果,并将这些成果融入到本单位的内部审计工作中,以此来实现对本企业涉及工作内容的补充和完善。

1.3 统计学分析

实验数据用均值±标准差表示,数据采用SPSS 19.0统计软件进行独立样本t检验或单因素方差分析。

1.2.2 SRB法检测细胞活性:将MDA-MB- 231细胞接种于96孔板,孵育过夜后分组处理。加药后继续培养48 h,经SRB法处理,在波长570 nmol/L处检测吸光度A值。

2 结果

2.1 P7与DTX联合对MDA-MB- 231细胞增殖的影响

合用后MDA-MB- 231细胞的凋亡率约为60.6%,是DTX单药组的1.8倍(图2A, B)。与对照组相比,DTX组(P<0.05)及两药联用组(P<0.01)细胞凋亡相关蛋白Bax与Bcl- 2表达量的比值Bax/Bcl- 2明显升高。与DTX单药组相比,两药联用组Bax/Bcl- 2明显降低(P<0.05)(图2C, D)。

此外,本研究还计算了联合作用指数(combined index, CI),判断DTX与P7的协同性。计算公式为CI=DA/ICX,A+DB/ICX,B(A、B代表两种不同药物,ICX,A和ICX,B是两种药物单独使用使生长抑制率达X时的药物浓度,DA和DB是两药联用使生长抑制率达X时两种药物的浓度)。当CI>1、CI=1或CI<1时,两药分别为拮抗、叠加或协同作用。通过抑制率Fa- 合用指数CI曲线,结果显示CI<1,进一步表明P7和DTX有协同作用(图1E)。

2.2 P7与DTX联合促进细胞凋亡

不同浓度药物处理MDA-MB- 231细胞48 h 后,DTX和P7均能抑制MDA-MB- 231(图1A, B)。在10、20 和40 μmol/L P7共处理的条件下,DTX的半数有效浓度IC50明显降低(图1C)。P7联合DTX的剂量比例均位于等效线下方(图1D),表明P7和DTX具有协同作用。

 

A.cell viability in MDA-MB- 231 cells following 48 hours treatment of DTX; B.P7; C.DTX combined with P7; D.synergism of the interaction between DTX and P7 against MDA-MB- 231 cells according to the isobologram method; E.Fa-CI plot

图1 DTX和P7单药或联用对MDA-MB- 231细胞活性的影响Fig 1 Effect of DTX and/or P7 on the cell viability of MDA-MB- 231 n=3)

 

A.following treatment with 0 (vehicle control), P7 20 μmol/L or DTX 10 nmol/L or P7 20 μmol/L combined with DTX 10 nmol/L for 48 hours, MDA-MB- 231 cells were subjected to Annexin V/PI staining and flow cytometry analysis to determine apoptotic cells; B.statistics of cell distribution in each group; C.effect of DTX and/or P7 on apoptosis-relevant proteins in MDA-MB- 231 cells as determined by Western blot; D.effect of DTX and/or P7 on Bax/Bcl- 2 ratio at protein level; *P<0.05, **P<0.01 compared with control group; #P<0.05 compared with DTX group

图2 DTX和P7单用及联用对MDA-MB- 231细胞凋亡的影响Fig 2 Effect of single use and combined use of DTX and P7 on apoptosis of MDA-MB- 231 n=3)

3 讨论

(ii)采用加权集结算子对一致性群决策矩阵的第j列进行汇总,得到方案aj(j=1,2,…,n)总的评价值(j=1,2,…,n)。

[5] Park Y, Lee KS, Park SY, et al. Potential prognostic value of histone deacetylase 6 and acetylated heat- shock protein 90 in early-stage breast cancer[J]. J Breast Cancer, 2015, 18:249- 255.

DTX使有丝分裂阻滞,导致细胞凋亡。HSP90的许多客户蛋白在凋亡调控中发挥着重要作用[12]。前期研究证明,HSP90抑制剂多肽P7可诱导HSP90降解,激活细胞凋亡通路,提高细胞凋亡率[9]。Bcl- 2和Bax是重要的凋亡相关蛋白,抑凋亡蛋白Bcl- 2与促凋亡蛋白Bax的表达水平决定了细胞的存活或凋亡。上调Bax/Bcl- 2比值对诱导肿瘤细胞凋亡,提高化疗敏感性有重要作用。本研究将HSP90抑制剂多肽P7与化疗药物DTX联合应用,结果显示P7协同DTX诱导TNBC细胞MDA-MB- 231凋亡,凋亡相关蛋白Bcl- 2、Bax表达量比值显著降低。

综上所述,P7能协同增强DTX对人TNBC细胞MDA-MB- 231的杀伤作用,其机制与调控凋亡相关蛋白的表达有关,这为提高TNBC细胞对DTX的敏感性提供了新的研究思路。

参考文献

[1] Jitariu AA, Campean AM, Ribatti D, et al. Triple negative breast cancer: the kiss of death[J]. Oncotarget, 2017, 8:46652- 46662.

[2] Li X, Wang LZ, Li A, et al. Dose modifications in Asian cancer patients with hepatic dysfunction receiving weekly docetaxel: A prospective pharmacokinetic and safety study[J]. Cancer Sci, 2016, 107:173- 180.

以上所说的利好因素看起来毫无新意,皆为老生常谈的话题。而这也恰恰说明了,在当前尿素价格本身已处于高位的背景下,很多利好因素仅能够提供支撑作用,且支撑力度随着价格上涨持续减弱,若没有新的利好出现,价格很难再度冲高。

[4] Hommeyer SC, Freeny PC, Crabo LG, et al. Potenial prognostic value of heat-shock protein 90 in the presence of phosphatidylinositol-3-kinase overexpression or loss of PTEN, in invasive breast cancers[J]. Breast Cancer Res, 2010, 12:1- 10.

HSP90是一种新的肿瘤治疗靶点,HSP90抑制剂与紫杉醇类化疗药物联合具有良好的协同作用。17-AAG、AUY922以及Ganetespib 等HSP90抑制剂与紫杉醇类药物联用,可以提高非小细胞肺癌和前列腺癌等肿瘤的治疗效果[7- 8]。已经有研究证明,HSP90与紫杉醇类药物的作用靶点微管蛋白之间存在着联系。HSP90保护微管蛋白不变性并稳定微管蛋白的聚合[11]。同时,HSP90作为分子伴侣,其客户蛋白在调控细胞周期及凋亡中发挥着重要作用,诱导HSP90降解能通过多条途径激活细胞的凋亡通路,避免了信号通路之间的代偿。新型的HSP90抑制剂如BIIB021、NVP-AUY92229和Ganetespib等改进了化学结构,与二代HSP90抑制剂17-AAG和17-DMAG相比肝毒性明显降低。然而遗憾的是,新型HSP90抑制剂仍有一定的不良反应,如腹泻、转氨酶升高等。这些不良反应限制了其临床应用。

[3] Karagöz GE, Rüdiger SG. Hsp90 interaction with clients[J]. Trends Biochem Sci, 2015, 40:117- 125.

多肽具有高亲和力、高靶向特异性和高稳定性的特点,同时也显示出一系列小分子药物所具有的特点,例如快速的组织渗透性,较低的免疫应答激活风险。基于多肽类药物与靶点特异性高的强结合作用,多肽类药物可以使用较低的给药剂量,避免出现主要的不良反应。前期研究筛选出了多肽P7,使用类免疫共沉淀及质谱分析技术鉴定了多肽P7的结合位点为HSP90。多肽P7可特异性结合肿瘤细胞表面的HSP90并诱导其降解,为HSP90抑制剂[9]。本研究中HSP90靶向抑制剂双功能多肽P7与化疗药物多西紫杉醇联用表现出良好的协同作用,也为将多肽作为载体、合成P7与DTX偶联靶向药提供了研究基础。

[6] Davidson B, Reinertsen KV, Trinh D, et al. BAG- 1/SODD, HSP70, and HSP90 are potential prognostic markers of poor survival in node-negative breast carcinoma[J]. Human Pathol, 2016, 54:64- 73.

[7] Ku S, Lasorsa E, Adelaiye R, et al. Inhibition of Hsp90 augments docetaxel therapy in castrate resistant prostate cancer[J]. PLoS One, 2014, 9:103- 128.

[8] Goss GD, Andric ZG, Bondarenko I, et al. A randomized study of ganetespib, a heat shock protein 90 inhibitor, in combination with docetaxel versus docetaxel alone for second-line therapy of lung adenocarcinoma (GALAXY- 1)[J]. J Clin Oncol, 2013, 31:2631- 2632.

3)渭北北部和陕北海拔较高、水肥条件较差和采用乔化砧(短枝型品种)与5~5.5 m×3.5~4 m行株距定植的苹果园,宜先采用自由纺锤形,初果期逐步改为变则主干形,盛果期逐步改为小冠开心形。

[9] Jiang Y, Yang N, Zhang H, et al. Enhanced in vivo antitumor efficacy of dual-functional peptide-modified doce-taxel nanoparticles through tumor targeting and Hsp90 inhibition[J]. J Controlled Release, 2016, 221:26- 36.

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[11] Weis F, Moullintraffort L, Heichette C, et al. The 90-kDa heat shock protein Hsp90 protects tubulin against thermal denaturation[J]. J Biol Chem, 2010, 285:9525- 9534.

[12] Mohammadi A, Yaghoobi MM, Gholamhoseyniannajar A, et al. HSP90 inhibitor enhances anti-proliferative and apoptotic effects of celecoxib on HT- 29 colorectal cancer cells via increasing BAX/Bcl- 2 ratio[J]. Cell Mol Biol, 2016, 62:62- 74.

 
范姝婕,刘俊雅,王俊,刘娜斯,黄薇,杨楠,刘雁勇
《基础医学与临床》 2018年第05期
《基础医学与临床》2018年第05期文献

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