張塵玉 張 微 李書平 楊志強 遲新楠 岳 莉
肝癌是臨床上常見的惡性腫瘤之一,多數(shù)患者發(fā)現(xiàn)時已是晚期或伴有轉(zhuǎn)移,錯過了最佳手術(shù)時期[1],并且對放化療不敏感,預(yù)后不良。近年來研究發(fā)現(xiàn)局部黏著斑激酶(focal adhesion kinase,F(xiàn)AK)的高表達促進了肝癌的侵襲和轉(zhuǎn)移[2],如能有效抑制FAK,則可能抑制腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移,但由于目前藥物均缺乏特異性,故尚無以FAK為靶點的藥物。舒尼替尼(Sunitinib,Sutent)是一種新型多靶向性治療腫瘤的口服藥物,能抑制癌細胞的生長,可顯著延長肝癌患者的生存期[3]。舒尼替尼是否對FAK也有靶向抑制作用,目前尚鮮見相關(guān)報道。本研究旨在探討舒尼替尼對肝癌細胞的體外殺傷作用,以及對FAK蛋白表達水平的影響。
1.1 材料 (1)細胞株:人高轉(zhuǎn)移肝癌細胞株MHCC97-H第4代,引自中國科學(xué)院上海細胞生物研究所細胞庫。(2)舒尼替尼由輝瑞公司生產(chǎn)。(3)鼠抗人FAK多克隆抗體購自美國Abcam公司。(4)胎牛血清、胰蛋白酶購于北京博奧森生物工程有限公司。(5)四甲基偶氮唑藍(MTT)購于北京華美公司。(6)辣根過氧化物酶標記的二抗購于北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。
1.2 方法
1.2.1 細胞培養(yǎng) 細胞在含有10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液(含青霉素100 U/mL,鏈霉素100 mg/L)中生長,培養(yǎng)條件為37℃5%CO2飽和濕度,用0.25%胰蛋白酶和0.02%EDTA液消化傳代。
1.2.2 實驗分組 應(yīng)用100%二甲基亞砜(DMSO)溶解舒尼替尼,于-20℃保存,使用時稀釋,DMSO終濃度小于0.5%,不影響細胞生長??瞻讓φ战M不加舒尼替尼,實驗組分別加入2.5、5、10和20 μmol/L的舒尼替尼,分別作用24、48和72 h。
1.2.3 瑞氏-吉姆薩染色觀察細胞形態(tài) 取對數(shù)生長期細胞接種于鋪有蓋玻片的6孔培養(yǎng)板,加入FTY720,同時設(shè)陰性對照,經(jīng)藥物作用48 h,取片風干,滴加無水乙醇待風干,加瑞氏吉姆薩染液染色30 s,PBS浸泡2 min,洗去染液,無水乙醇固定,晾干、封片,鏡檢拍照。
1.2.4 MTT法檢測細胞增殖抑制率 常規(guī)消化細胞,離心制成單細胞懸液,細胞計數(shù),調(diào)整濃度至3×104/mL;用移液器每孔加入100 μL細胞懸液,接種96孔板,每組設(shè)6個復(fù)孔,同時設(shè)置6個空白調(diào)零孔。共接種4塊96孔板;放入培養(yǎng)箱中孵育,以后每隔48 h換液1次;第2天選擇取出96孔板,每孔加MTT溶液20 μL。細胞放置在37℃5%CO2的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4 h;小心吸棄孔內(nèi)上清,每孔加入150 μL DMSO,震蕩溶解10 min;在酶聯(lián)免疫儀調(diào)定在570 nm波長處,測定吸光度(A)值。根據(jù)吸光度值計算細胞抑制率(%)=(1-實驗組A值/空白調(diào)零組A值)×100%。
1.2.5 Western blot檢測用藥前后FAK的蛋白表達 收集各組細胞,加入細胞裂解液,放置在冰上15 min,在4℃10 000 r/min離心10 min,上清液采用Bradford法測蛋白含量;加入2×SDS上樣緩沖液,煮沸5 min;離心,取20 μg蛋白上樣到10%SDS-PAGE膠進行電泳,電轉(zhuǎn)90 min后將蛋白轉(zhuǎn)到PVDF膜,加入一抗(1∶1 000),在搖床上室溫搖2 h,4℃孵育過夜;加入辣根過氧化物酶標記的二抗(1∶700)孵育1 h。最后用發(fā)光試劑發(fā)光,X線膠片進行曝光、顯影、定影。以β-ac?tin為內(nèi)參,Western blot檢測FAK的蛋白表達水平,通過Quantity One軟件對結(jié)果進行定量分析。以各組FAK表達水平的光密度(OD)值與β-actin OD值比即為相對表達量
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析,計量資料采用均數(shù)±標準差(±s)表示,不同時間資料比較采用重復(fù)測量資料方差分析,同一時間點不同濃度組之間數(shù)據(jù)比較采用單因素方差分析,多重比較采用LSD-t法,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 細胞形態(tài) 光鏡下未經(jīng)舒尼替尼作用的MHCC97-H細胞無核碎裂及溶解等現(xiàn)象,見圖1A。舒尼替尼10 μmol/L濃度下作用48 h后可觀察到大部分細胞發(fā)生凋亡,細胞膜完整,但胞漿出現(xiàn)發(fā)泡現(xiàn)象,染色質(zhì)固縮、胞核碎裂及凋亡小體等典型的凋亡形態(tài),見圖1B。
Figure 1 The cell morphology of MHCC97-H before and after sunitinib treatment(Wright-Giemsa stain,×200)圖1 舒尼替尼作用前后MHCC97-H細胞形態(tài)學(xué)的影響(瑞氏-吉姆薩染色,×200)
2.2 舒尼替尼對肝癌MHCC97-H細胞的抑制作用 MHCC97-H細胞經(jīng)舒尼替尼2.5、5、10和20 μmol/L處理后,細胞均出現(xiàn)不同程度的抑制,作用48 h時抑制率最明顯,各組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表1。
Table 1 Comparison of inhibitory rates of MHCC97-H between different concentrations and different times of sunitinib treatment表1 舒尼替尼不同濃度作用時間下肝癌細胞MHCC97-H抑制率比較(n=3,%,±s)
Table 1 Comparison of inhibitory rates of MHCC97-H between different concentrations and different times of sunitinib treatment表1 舒尼替尼不同濃度作用時間下肝癌細胞MHCC97-H抑制率比較(n=3,%,±s)
*P<0.05,**P<0.01;F時間=213.995,F(xiàn)分組=1 188.270,F(xiàn)交互= 15.329,均P<0.01;a與(1)組比較,b與(2)組比較,c與(3)組比較,d與(4)組比較,P<0.05;表2同
組別空白對照組(1)2.5 μmol/L組(2)5.0 μmol/L組(3)10 μmol/L組(4)20 μmol/L組(5)F 24 h 0.300±0.100 22.983±1.311a 36.580±1.367ab 48.350±1.145abc 47.270±0.944abc 1 036.650**48 h 0.433±0.115 32.863±1.471a 49.240±2.256ab 63.797±2.707abc 58.887±3.409abcd 374.730**72 h 0.567±0.058 30.787±1.732a 44.923±1.696ab 61.260±1.366abc 57.847±0.664abcd 1 113.618**
2.3 Western blot檢測FAK的蛋白表達 舒尼替尼作用于肝癌細胞48 h時抑制率最明顯,F(xiàn)AK蛋白表達水平出現(xiàn)不同程度的下降,見圖2、表2。
Figure 2 The effects of different concentrations of sunitinib on the expression of FAK圖2 不同濃度舒尼替尼對FAK蛋白表達的影響
Table 2 The effects of different concentrations of sunitinib on the expression of FAK protein表2 不同濃度舒尼替尼對FAK蛋白表達的影響(n=3,±s)
Table 2 The effects of different concentrations of sunitinib on the expression of FAK protein表2 不同濃度舒尼替尼對FAK蛋白表達的影響(n=3,±s)
組別空白對照組(1)2.5 μmol/L組(2)5.0 μmol/L組(3)10 μmol/L組(4)20 μmol/L組(5)F FAK蛋白表達量0.980±0.004 0.838±0.008a 0.706±0.002ab 0.555±0.002abc 0.608±0.005abcd 162.459**
3.1 研究背景 原發(fā)性肝癌作為五大惡性腫瘤之一,每年大約有50萬的新發(fā)病例[4],其中肝細胞癌(HCC)是最常見且預(yù)后最差的類型[5]。肝癌對放化療不敏感,患者預(yù)后較差,因此靶向治療為肝癌患者帶來了新的希望。無論侵襲還是轉(zhuǎn)移都是在多基因作用下形成的,任何致癌基因的過度表達及抑癌基因的缺失都會導(dǎo)致侵襲和轉(zhuǎn)移的發(fā)生。不少分子靶向藥物也應(yīng)運而生,但臨床上應(yīng)用的腫瘤標志物在腫瘤鑒別的靈敏度及特異度均未達到理想的程度。3.2 FAK與腫瘤的關(guān)系 FAK是由Schaller等首先發(fā)現(xiàn)的一種非受體酪氨酸激酶,在多種惡性腫瘤中高表達或過度激活。有研究發(fā)現(xiàn)FAK能促進肝癌細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移,是肝癌患者無病生存率和總生存率的獨立預(yù)后影響因素之一[6]。動物模型研究發(fā)現(xiàn),降低FAK的表達可以減少肝癌細胞的轉(zhuǎn)移[7],圍繞FAK開發(fā)新的靶向藥物以抑制腫瘤細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移,成為目前的研究熱點,但由于藥物均缺乏特異性,結(jié)果并不理想。目前單靶點/單基因的藥物種類較多,療效不一,成本也相當昂貴,因此尋求多靶點藥物成為治療腫瘤患者的首要目標。
3.3 舒尼替尼在治療肝癌方面的應(yīng)用 舒尼替尼是一種多靶點酪氨酸激酶抑制劑,具有抗血管生成活性[8],在治療轉(zhuǎn)移性腎癌方面取得了較好的療效[9],它能降低腫瘤細胞的生長速度,并提高患者的生存期。研究發(fā)現(xiàn)舒尼替尼對肝癌患者同樣有效,它能抑制血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)受體,延長肝癌患者的總生存期[10]。舒尼替尼可能通過VEGF、細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)等多條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路作用于癌細胞[11-12],并能提高自然殺傷(NK)細胞的殺傷活性[13]。但其是否對FAK也有靶向抑制作用,目前國內(nèi)外鮮見相關(guān)文獻報道。
3.4 本研究的意義和局限性 本研究顯示舒尼替尼作用于人高轉(zhuǎn)移肝癌MHCC97-H細胞株48 h后抑制率達峰值,可出現(xiàn)典型的細胞凋亡形態(tài),且在2.5~20 μmol/L濃度范圍內(nèi)出現(xiàn)了不同程度的抑制,10~20 μmol/L可能是抑制細胞的最佳濃度,體外藥物實驗可能為臨床的最佳給藥濃度提供一定的參考。經(jīng)不同濃度舒尼替尼作用48 h時抑制最明顯,肝癌MHCC97-H細胞中FAK的蛋白表達出現(xiàn)了不同程度的下調(diào),這表明舒尼替尼對特異性不高的FAK也存在一定的靶向抑制作用,其具體的作用機制仍需要進一步探索和研究。
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