黃玉琴
(湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬襄陽市第一人民醫(yī)院, 湖北 襄陽441000)
組蛋白去乙?;敢种苿㎝S-275對卵巢癌SKOV3細(xì)胞增殖凋亡的影響
黃玉琴
(湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬襄陽市第一人民醫(yī)院, 湖北 襄陽441000)
目的 探討MS-275對卵巢癌SKOV3細(xì)胞增殖凋亡的影響及其作用機制。方法 MTT法檢測MS-275和順鉑單藥及聯(lián)合用藥對SKOV3細(xì)胞增殖的影響,并計算半抑制濃度IC50;流式細(xì)胞術(shù)檢測MS-275和順鉑單藥及聯(lián)合用藥對SKOV3細(xì)胞凋亡的影響;Western-Blot法檢測各組BCL2、survivin及p21蛋白的表達。結(jié)果 MS-275和順鉑兩單藥均可抑制SKOV3的增殖,各濃度組具有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05),聯(lián)合用藥時可顯著降低順鉑半抑制濃度(P<0.05);同時兩單藥組可促進SKOV3細(xì)胞凋亡(P<0.05),聯(lián)合用藥時凋亡作用更顯著(P<0.05);MS-275和順鉑可顯著抑制SKOV3細(xì)胞BCL-2和survivin蛋白的表達,增強p21的表達(P<0.05)。結(jié)論 MS-275抗SKOV3細(xì)胞增殖,促進其凋亡及增強順鉑敏感性的機制可能與抑制HDAC活性,抑制BCL-2和survivin蛋白表達,促進p21蛋白表達有關(guān)。
MS-275;順鉑;卵巢癌;SKOV3
(ChinJLabDiagn,2017,21:1448)
組蛋白去乙?;?HDACs)主要通過調(diào)節(jié)組蛋白的乙?;癄顟B(tài)從而調(diào)控染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)和基因的表達。組蛋白的乙酰化狀態(tài)由兩個酶家族調(diào)節(jié):組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶(HATs)和組蛋白去乙?;?HADCs)。HDACs家族分為18種不同亞型;Ⅰ類(HDAC1-3和8)、Ⅱ a類(HDAC4、5、7和9)、Ⅱ b類(HDAC6和10)、Ⅲ類(SIRT1-7)和Ⅳ(HDAC11)[1]。而HDAC抑制劑(HDACIs)可分為5類,包括短鏈脂肪酸、羥肟酸、環(huán)狀四肽、脂族酸和苯甲酰胺。其中MS-275是一種苯甲酰胺類HDAC抑制劑。在多種腫瘤實驗中,表現(xiàn)出良好的抗腫瘤活性,包括胰腺癌[2]、乳腺癌[3]、肺癌[4]及黑色素瘤[5]等實體腫瘤。本研究主要以卵巢癌SKOV3細(xì)胞為研究對象,探討MS-275對卵巢癌SKOV3細(xì)胞增殖凋亡及化療敏感性的影響。
1.1 主要材料
SKOV3細(xì)胞株購自武漢大學(xué)細(xì)胞典藏中心,注射用順鉑(凍干型)購自齊魯制藥有限公司,MS-275購自美國Cayman公司,McCoy's 5A液體培養(yǎng)基購自武漢博士德生物工程有限公司,胎牛血清購自浙江天杭生物科技有限公司,MTT 試劑盒、Annexin V-FITC細(xì)胞凋亡檢測試劑盒購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司,兔抗人BCL-2、survivin及p21抗體購自美國Santa公司。
1.2 細(xì)胞培養(yǎng)
SKOV3細(xì)胞于McCoy's 5A液體培養(yǎng)基(10%胎牛血清)在37℃5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),細(xì)胞貼壁生長,待細(xì)胞長至80%左右時,0.25%胰酶(含EDTA)消化傳代。
1.3 MTT法檢測細(xì)胞增殖
收集生長對數(shù)期細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞密度為1×104/ml, 100 μl/孔接種于96孔板中,PBS填充邊緣孔,置于細(xì)胞培養(yǎng)箱繼續(xù)培養(yǎng)。細(xì)胞貼壁處于生長對數(shù)期時,MS-275(2、4、6、8、10 μmol/L),DDP(2.5、5、10、20和40 μg/ml),聯(lián)合用藥組為MS-275 (5 μmol/L)聯(lián)合DDP(2.5、5、10、20和40 μg/ml)濃度梯度處理各組細(xì)胞,設(shè)置3復(fù)孔,同時設(shè)置調(diào)零孔、對照孔,繼續(xù)培養(yǎng)48 h。每孔加入20 μl MTT染色液,繼續(xù)培養(yǎng)4 h,后每孔加入150 μl Formanzan溶解液,酶聯(lián)免疫檢測儀測定570nm下各孔吸光度,細(xì)胞抑制率%=1-(OD加藥孔-OD調(diào)零孔)/(OD對照孔-OD調(diào)零孔)。
1.4 流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡
藥物處理后,收集細(xì)胞培養(yǎng)液于15 ml離心管內(nèi),2 ml PBS清洗,每孔加入0.25%胰酶400 μl,于培養(yǎng)箱消化約1 min,后將前述收集的細(xì)胞培養(yǎng)液加入6孔板終止消化,小心吹散細(xì)胞,收集細(xì)胞液于15 ml離心管內(nèi),2 000 rpm離心3 min,棄上清,1 ml PBS重懸細(xì)胞并轉(zhuǎn)移至1.5 mlEP管內(nèi),2 000 rpm離心3 min,棄上清,每管加入Annexin V-FITC結(jié)合液150 μl,Annexin V-FITC 5 μl,碘化丙啶染色液5 μl,避光室溫孵育20 min,隨即進行流式細(xì)胞儀檢測。
1.5 Western-Blot檢測蛋白表達
各組藥物處理后細(xì)胞,細(xì)胞裂解液冰上處理30 min,取上清液,BCA測定蛋白含量,加入上樣Buffer,沸水浴5 min,SDS-PAGE凝膠電泳,分離后蛋白電泳轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,5%脫脂奶粉封閉2 h,分別加入一抗(兔抗人BCL-2、survivin和p21多克隆抗體)在4℃條件下過夜12 h,分別加入HRP標(biāo)記羊抗兔抗體作用1 h,TBST洗膜3次, ECL顯影。
1.6 統(tǒng)計學(xué)方法
2.1MS-275對卵巢癌SKOV3細(xì)胞增殖的影響
MTT實驗結(jié)果表明,不同濃度MS-275及順鉑單藥處理SKOV3細(xì)胞48h后均能抑制細(xì)胞生長增殖(見表1),其中MS-275單藥組IC50為5.98±2.19μmol/L,順鉑單藥組IC50為11.39±3.04μg/ml。因此,聯(lián)合用藥組時MS-275固定濃度為5μmol/L,聯(lián)合用藥組與順鉑單藥組比較各濃度間具有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)(見表2),同時聯(lián)合用藥組時順鉑IC50為5.60±2.35μg/ml,順鉑單藥組IC50與聯(lián)合用藥組順鉑IC50比較,兩者具有統(tǒng)計學(xué)意義(t=5.876,P<0.05),結(jié)果顯示,MS-275可顯著抑制SKOV3細(xì)胞生長,增強SKOV3對順鉑的敏感性,降低順鉑的半抑制濃度。
表1 不同濃度MS-275和順鉑對SKOV3細(xì)胞的抑制率
表2 MS-275聯(lián)合順鉑對SKOV3細(xì)胞的抑制率
2.2 MS-275對卵巢癌SKOV3細(xì)胞凋亡的影響
依據(jù)MTT實驗結(jié)果,取MS-275濃度5 μmol/L,順鉑濃度10 μg/ml作用SKOV3細(xì)胞48 h后檢測各組細(xì)胞凋亡情況,結(jié)果表明,與對照組相比,兩單藥組及聯(lián)合用藥組細(xì)胞凋亡率比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),兩單藥組無明顯統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05),而聯(lián)合用藥組與兩單藥組細(xì)胞凋亡率相比差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)(如圖1)。
圖1 MS-275對卵巢癌SKOV3細(xì)胞凋亡的影響
2.3 MS-275對SKOV3細(xì)胞BCL-2、survivin和p21表達的影響
Western結(jié)果顯示,MS-275可顯著增加SKO3細(xì)胞中p21蛋白的表達,降低survivin和bcl-2蛋白的表達,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),當(dāng)與順鉑聯(lián)用時,p21蛋白表達更高,與兩單藥組比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),survivin和bcl-2表達水平顯著降低,與兩單藥組比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)(見圖2)。
圖2 MS-275對SKOV3細(xì)胞BCL-2、survivin和p21表達的影響
卵巢癌是常見的婦科惡性腫瘤,多數(shù)患者就診已屬晚期,手術(shù)治療和化療治療效果差,遠(yuǎn)期存活率低。近年來對卵巢癌的表觀遺傳學(xué)研究為卵巢癌的治療提供了一種新思路。卵巢癌惡性進展的分子基礎(chǔ)包括遺傳和表觀遺傳學(xué)的改變,而基因的表達由表觀遺傳學(xué)控制,如DNA甲基化、組蛋白修飾和非編碼RNA等[6]。其中,組蛋白修飾是通過影響組蛋白之間的功能作用或組蛋白與DNA的連接而改變?nèi)旧|(zhì)的結(jié)構(gòu)。組蛋白的乙?;癄顟B(tài)由兩個酶家族調(diào)節(jié);它們是組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶(HAT)和組蛋白脫乙酰酶(HDAC)。HDAC家族分為四類:Ⅰ類(HDAC1-3和8),Ⅱa類(HDAC4,5,7和9),Ⅱb類(HDAC6和10),Ⅲ類[sirtuins,(SIRT1-7)]和Ⅳ類(HDAC11)。近年來研究表明,賴氨酸殘基的乙?;癄顟B(tài)失衡與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)?;虻耐蛔儭⑦^表達或易位改變均可影響HAT和HDAC活性,從而使組蛋白乙酰化狀態(tài)失衡,促進腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。BCL-2基因的異?;罨瘏⑴c惡性腫瘤的增殖和凋亡,通常認(rèn)為,順鉑主要引起癌細(xì)胞DNA損傷,導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯,從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,而研究表明,BCL-2在卵巢癌對順鉑的耐藥性方面發(fā)揮了重要作用[7]。Survivin是凋亡家族成員,影響多種細(xì)胞功能,包括細(xì)胞存活、增殖和侵襲等,在大多數(shù)正常組織中,survivin表達極低,而在腫瘤組織中高表達,包括卵巢癌[8]。Survivin的高表達與腫瘤的惡性增殖、低凋亡、化療耐藥、轉(zhuǎn)移、腫瘤復(fù)發(fā)和不良預(yù)后密切相關(guān)[9,10]。p21是一種細(xì)胞周期負(fù)性調(diào)節(jié)因子,通過抑制Cyclin E-CDK2和Cyclin D1-CDK4的激活,從而使細(xì)胞周期停滯在G1期,此外,通過調(diào)控細(xì)胞周期參與腫瘤細(xì)胞的凋亡[11]。
本文研究了MS-275單藥或聯(lián)合順鉑作用于卵巢癌SKOV3細(xì)胞,結(jié)果顯示,一定條件下,MS-275可顯著抑制SKOV3細(xì)胞活性,而與順鉑聯(lián)用時可增強順鉑敏感性,對細(xì)胞活性抑制作用更顯著。細(xì)胞凋亡實驗結(jié)果亦顯示,MS-275可誘導(dǎo)SKOV3細(xì)胞凋亡。此外,本文還檢測了SKOV3細(xì)胞中BCL-2、Survivin和p21蛋白表達情況,Western-Blot結(jié)果顯示,MS-275可抑制BCL-2和Survivin蛋白的表達,增加p21的表達水平。由此說明,MS-275抗SKOV3細(xì)胞增殖,促進其凋亡及增強順鉑敏感性的機制可能與抑制HDAC活性,抑制BCL-2和survivin蛋白表達,促進p21蛋白表達有關(guān)。
[1]Khan O,La Thangue NB.HDAC inhibitors in cancer biology:emerging mechanisms and clinical applications[J].Immunol,Cell Biol, 2012,90(1):85.
[2]Yar Saglam AS,Yilmaz A,Onen HI.HDAC inhibitors,MS-275 and salermide,potentiates the anticancer effect of EF24 in human pancreatic cancer cells[J].EXCLI J,2016,15:246.
[3]Nidhyanandan S,Boreddy TS,Chandrasekhar KB,et al.Phosphodiesterase inhibitor,pentoxifylline enhances anticancer activity of histone deacetylase inhibitor,MS-275 in human breast cancer in vitro and in vivo[J].Eur J Pharmacol,2015,764:508.
[4]Ruiz R,Raez LE,Rolfo C.Entinostat(SNDX-275) for the treatment of non-small cell lung cancer[J].Expert Opin Investig Drugs,2015,24(8):1101.
[5]Venza I,Visalli M,Oteri R,et al.Class I-specific histone deacetylase inhibitor MS-275 overrides TRAIL-resistance in melanoma cells by downregulating c-FLIP[J].Int Immunopharmacol,2014,21(2):439.
[6]Holoch D,Moazed D.RNA-mediated epigenetic regulation of gene expression[J].Nat Rev Genet,2015,16(2):71.
[7]Wang J,Zhou JY,Zhang L,et al.Involvement of MKP-1 and Bcl-2 in acquired cisplatin resistance in ovarian cancer cells[J].Cell Cycle,2009,8(19):3191.
[8]Turan G,Usta CS,Usta A,et al.The expression of HER-2/neu (c-erbB2),survivin and cycline D1 in serous ovarian neoplasms:their correlation with clinicopathological variables[J].J Mol Histol,2014,45(6):679.
[9]Altieri DC.Targeting survivin in cancer[J].Cancer Lett,2013,332(2):225.
[10]Mobahat M,Narendran A,Riabowol K.Survivin as a preferential target for cancer therapy[J].Int J Mol Sci,2014,15(2):2494.
[11]Monahan P1,Himes AD,Parfieniuk A,et al.p21,an important mediator of quiescence during pituitary tumor formation,is dispensable for normal pituitary development during embryogenesis[J].Mech Dev,2012,128(11-12):640.
Effect of histone deacetylase inhibitor MS-275 on proliferation and apoptosis of human ovarian cancer cell line SKOV3
HUANGYu-qin.
(XiangYangNo.1Pelople’sHospital,HubeiUniversityofMedicine,Xiangyang441000,China)
Objective To investigate the effect of MS-275 on the proliferation and apoptosis and its mechanism of SKOV3 cells.Methods The proliferation inhibitory rates of SKOV3 cells treated with MS-275 or DDP alone and the combination of MS-275 and DDP were detected by MTT assay,and calculate the half inhibitory concentration (IC50).The apoptosis rate of SKOV3 cells treated with MS-275 or DDP alone and the combination of MS-275 and DDP were determined by flow cytometry.The expression levels of BCL-2、survivin and p21 proteins in SKOV3 cells were examined by Western-Blotting.Results MS-275 and cisplatin alone could inhibit the proliferation of SKOV3,each concentration group has significant difference(P<0.05),United can significantly reduce the half inhibitory concentration of cisplatin(P<0.05).MS-275 or DDP alone can promote apoptosis of SKOV3 cell(P<0.05),MS-275 and cisplatin significantly inhibited the expression of BCL-2 and surviving,and enhanced the expression of p21 in SKOV3 cells (P<0.05).Conclusion The mechanism of MS-275 anti-SKOV3 cell proliferation,promoting apoptosis and enhancing cisplatin sensitivity may be related to inhibition of HDAC activity,inhibition of BCL-2 and survivin protein expression,and promotion of p21 protein expression.
MS-275;cisplatin;ovarian cancer;SKOV3
1007-4287(2017)08-1448-04
R737.31
A
2016-07-28)