徐玲,曲秀娟,劉云鵬,劉靜,張曄,侯科佐
(中國(guó)醫(yī)科大學(xué) 附屬第一醫(yī)院腫瘤內(nèi)科,沈陽 110001)
胃癌是世界范圍內(nèi)最常發(fā)生的惡性腫瘤之一,多數(shù)患者在診斷時(shí)已經(jīng)是晚期,5年生存率只有10%~15%[1]。腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(TRAIL)是腫瘤壞死因子家族的成員之一。在體外研究中,TRAIL誘導(dǎo)許多腫瘤細(xì)胞的凋亡,對(duì)正常細(xì)胞毒性很小。但胃癌細(xì)胞對(duì)TRAIL不敏感[2]。TRAIL 與死亡受體 4(DR4)和死亡受體 5(DR5)結(jié)合后使受體三聚化,接著募集其他效應(yīng)分子形成死亡誘導(dǎo)信號(hào)復(fù)合體(DISC),隨后caspase活化,誘導(dǎo)凋亡發(fā)生。奧沙利鉑作為第三代含鉑藥物,在胃癌治療中已經(jīng)取得一定療效[3]。為提高胃癌對(duì)TRAIL的敏感性,本研究將奧沙利鉑和TRAIL聯(lián)合作用胃癌BGC823細(xì)胞,探討聯(lián)合用藥的機(jī)制,以及對(duì)PI3K/Akt通路的影響。
重組人TRAIL購(gòu)于美國(guó)Cytolab/Peprotech Asia公司。奧沙利鉑購(gòu)自Sanofi-Aventis公司。RPMI1640培養(yǎng)基購(gòu)于Gibco公司。胎牛血清購(gòu)于天津血液病研究所。RNase A購(gòu)于AMRESCO公司。碘化丙啶(PI)、甲基偶氮唑藍(lán)(MTT)和 LY294002購(gòu)于Sigma-Aldrich公司??筽-Akt,Akt及actin抗體購(gòu)自Santa Cruz公司。
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng)及分組:人胃癌細(xì)胞株BGC823常規(guī)傳代培養(yǎng),生長(zhǎng)于含有10%滅活胎牛血清,青霉素(100 U/ml)和鏈霉素(100 mg/ml)的 RPMI 1640 培養(yǎng)基中,于37°C 5%CO2,飽和濕度的培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)。
1.2.2 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡:取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞接種于96孔板,培養(yǎng)12 h后分別加入既定濃度的處理因素。16 h后分別收集對(duì)照組及處理組細(xì)胞,70%乙醇固定 4 h 后,加入 10 μl的 PI(20 μg/ml),避光孵育15 min,用FACScan流式細(xì)胞儀進(jìn)行檢測(cè),WinMDI軟件進(jìn)行分析。
1.2.3 Western blot檢測(cè)蛋白變化:收集細(xì)胞,冷PBS洗2次后加入1%Triton裂解液[1%Triton X-100,50 mmol/L Tris-Cl (pH 7.4),150 mmol/L NaCl,10 mmol/L EDTA,100 mmol/L NaF,1 mmol/L Na3VO4,1 mmol/L PMSF,2 μg/ml aprotinin],冰上裂解 30 min,之后高速離心(15 000 r/m)30 min,取上清,Lowry法進(jìn)行蛋白定量。將樣品與3×樣品緩沖液混合后,煮沸5 min,于10%的SDS-聚丙烯凝膠中電泳,之后電轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜上,5%脫脂牛奶封閉2 h,加入一抗 p-Akt,Akt及 actin 4°C孵育過夜。TBST[10 mmol/L Tris(pH 7.4),150 mmol/L NaCl,0.1%Tween 20]洗4次后,加入辣根過氧化物酶標(biāo)記的二抗,室溫下孵育30 min,TBST洗后,ECL法顯色,GIS凝膠圖像分析系統(tǒng)成像并分析處理。
所有數(shù)據(jù)均為3次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)結(jié)果,以±s表示。采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。2組間差異采用t檢驗(yàn),P<0.05具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 TRAIL作用BGC823細(xì)胞,只引起輕度的細(xì)胞凋亡,流式細(xì)胞儀分析顯示,10,100,1000 ng/ml的TRAIL作用BGC823細(xì)胞16 h,細(xì)胞凋亡率不超過12%(圖1)。結(jié)果表明,胃癌BGC823細(xì)胞對(duì)TRAIL耐藥。
2.2 TRAIL作用BGC823細(xì)胞后,使PI3K/Akt活化
Western blot結(jié)果顯示,100 ng/ml的TRAIL作用 BGC823 細(xì)胞 1 h,8 h,16 h,p-Akt的活化逐漸增強(qiáng)(圖 2A)。PI3K 抑制劑 LY294002(25 μmol/L)預(yù)處理細(xì)胞1 h后再予TRAIL作用16 h,p-Akt被抑制至基線水平(圖2B),同時(shí)細(xì)胞凋亡比率明顯升高[(12.7±3.1)% 和(3.5±1.1)%,P<0.05](圖 2C)。結(jié)果提示,PI3K/Akt通路活化是胃癌BGC823細(xì)胞對(duì)TRAIL耐藥的原因之一。
2.3 奧沙利鉑增強(qiáng)TRAIL誘導(dǎo)的BGC823細(xì)胞凋亡
奧沙利鉑(38 μg/ml)作用 BGC823 細(xì)胞 16 h,明顯抑制了p-Akt的水平。奧沙利鉑(38 μg/ml)聯(lián)合TRAIL(100 ng/ml)作用 16 h,同樣抑制了 p-Akt的水平(圖 3A)。奧沙利鉑(38 μg/ml)作用 BGC823細(xì)胞16 h,細(xì)胞凋亡率為 15.8±3.2%。 奧沙利鉑(38 μg/ml)聯(lián)合 TRAIL(100 ng/ml)作用 16 h,凋亡比率提高到(35.5±4.5)%(圖3B)。聯(lián)合組和單藥組相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,P<0.05。結(jié)果表明,奧沙利鉑通過抑制Akt的活化提高胃癌BGC823細(xì)胞對(duì)TRAIL的敏感性。
TRAIL作為能殺傷腫瘤的細(xì)胞因子,在腫瘤的治療中有很好的應(yīng)用前景,但胃癌細(xì)胞對(duì)TRAIL不敏感。有報(bào)告顯示,當(dāng)SGC7901細(xì)胞用300 ng/ml的TRAIL處理24 h只引起了11.8%的細(xì)胞凋亡[4]。在我們的研究中,當(dāng)BGC823細(xì)胞用1 000 ng/ml的TRAIL處理16 h,細(xì)胞凋亡不超過12%。我們的結(jié)果顯示,胃癌BGC823細(xì)胞對(duì)TRAIL耐藥。
PI3K/Akt的主要作用是促進(jìn)細(xì)胞增殖和阻止細(xì)胞凋亡[5,6]。在許多腫瘤中,Akt信號(hào)通路存在活化,這也是克服腫瘤對(duì)藥物耐藥的關(guān)鍵靶點(diǎn)[7]。有研究報(bào)告[8],PI3K/Akt的高度活化是TRAIL耐藥的原因之一。Chen等[9]報(bào)告在肝癌細(xì)胞中,TRAIL可誘導(dǎo)Akt磷酸化,進(jìn)一步增加肝癌細(xì)胞對(duì)TRAIL的耐藥性。在我們的研究中,TRAIL作用BGC823細(xì)胞后,誘導(dǎo)Akt的磷酸化。而LY294002,PI3K特異的抑制劑,能抑制Akt的活化,并提高胃癌對(duì)TRAIL的敏感性。提示Akt通路的活化可能是胃癌細(xì)胞對(duì)TRAIL耐藥的原因之一。
目前的研究發(fā)現(xiàn),順鉑,紫杉醇和表柔比星等藥物能夠增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)TRAIL的敏感性[10~12]。有研究報(bào)告,奧沙利鉑能夠抑制結(jié)腸癌細(xì)胞Akt的磷酸化[13,14],提示Akt可能是奧沙利鉑的作用靶點(diǎn)之一。我們的研究發(fā)現(xiàn),在胃癌細(xì)胞中,奧沙利鉑可以有效阻斷TRAIL誘導(dǎo)的Akt磷酸化,并增強(qiáng)胃癌細(xì)胞對(duì)TRAIL的敏感性。提示奧沙利鉑逆轉(zhuǎn)胃癌細(xì)胞對(duì)TRAIL的耐藥可能是通過抑制了TRAIL誘導(dǎo)的PI3K/Akt生存通路活化。
綜上所述,我們的研究證實(shí)了在胃癌細(xì)胞中,奧沙利鉑可增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)TRAIL誘導(dǎo)凋亡的敏感性,其增效作用可能是通過抑制了TRAIL引起的PI3K/Akt活化,從而抑制生存通路。我們的結(jié)果表明,化療藥與TRAIL的聯(lián)合很可能成為今后胃癌治療的策略。
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