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背景: 乳腺癌影响妇女身心健康,严重时危及生命,在我国女性恶性肿瘤中排在首位。在全球范围内,我国占据每年新诊断乳腺癌病例约12.2%,死亡病例约9.6%。基因突变和高浓度激素等的长期作用是乳腺癌产生的高危因素,对于有着高危因素的患者可以给予预防性的双侧“乳腺切除术”或“卵巢切除”,因手术存在很多的副作用,实行手术前应考虑全面,权衡利弊。乳腺癌除了手术治疗外,还有新辅助治疗和辅助治疗。各种治疗的综合运用,使乳腺癌的临床疗效有了明显的提高。乳腺癌的分子分型及其指导下的分类治疗,以及精准医学是当今研究热点。乳腺癌的发生发展除了基因突变这个因素外,表观修饰也日益受到关注。乙酰化和去乙酰化是表观修饰里非常重要的修饰方式。组蛋白乙酰化和去乙酰化水平对于真核细胞的染色质的重组和基因的表达有着重要的影响,组蛋白乙酰化转移酶(HAT)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)相互制约,负责调节核心组蛋白乙酰化和去乙酰化的动态平衡组蛋白乙酰转移酶和组蛋白去乙酰化酶的调节失去平衡时,会导致基因转录改变,促进肿瘤的发生。组蛋白去乙酰化酶通过使组蛋白去乙酰化,让 DNA更紧地缠绕在组蛋白上,从而导致这些DNA不易被基因转录因子接触,影响与细胞增值、周期、凋亡等有关的蛋白的表达,导致肿瘤的发生与发展,所以近年来组蛋白去乙酰化酶逐渐成为抗肿瘤药研究的新靶点各种组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)在癌症的表观修饰方面的作用已逐渐被发现,但具体机制有待进一步研究,中国自主研发的HDACi类药物西达本胺在机制研究方面还相对偏少,尤其在乳腺癌上的作用机制还尚不清楚。 目的: 组蛋白去乙酰化酶抑制剂是一种新型的抗癌药物,能够抑制肿瘤的生长,阻滞细胞周期和促进细胞凋亡。一个非常重要的口服HDACi类药物西达本胺(Chidamide),单药或联合在淋巴造血系统肿瘤或固体瘤中使用,都表现出了很好的抗肿瘤作用,在较多的肿瘤中都具有明显的周期阻滞和促进凋亡的作用,但详细的分子机制还不是特别清楚。本实验观察西达本胺体外对乳腺癌MCF7和MDA-MB453细胞增殖、形态、凋亡和周期的影响,并研究其可能的抗肿瘤作用机制。 方法: 在96孔板上按照5X103个/孔种板,待细胞贴壁后用西达本胺(0、20、40、60、80、100μmol/L)对MCF7和MDA-MB453细胞分别处理24、48、72小时,用7Sea-CCK对细胞的增殖情况进行评估,计算细胞被抑制的情况。 在6孔板上按照3X105个/孔种板,待细胞贴壁后用西达本胺(0、20、40、80μmol/L)对MCF7和MDA-MB453细胞分别处理48小时,收集处理后的细胞至流式管,并加入DNA染色液(Staining solution)和渗透液(Permeabilization solution),混匀后避光孵育30分钟,上流式细胞仪检测细胞周期分布;用相同的方法收集细胞至流式管后,加入Binding buffer、FITC Annexin和PI,混匀后避光孵育15分钟,上流式细胞仪检测细胞凋亡率。 将6孔板上经过西达本胺(0、20、40、80μmol/L)处理48小时的细胞用细胞刮收集到EP管,用裂解液提取蛋白,并用BCA测蛋白浓度。通过跑电泳将目的蛋白与其他蛋白分离开来,经过转膜将蛋白转移至PVDF膜上,孵一抗和二抗,再通过显影剂使目的蛋白显影。 先用Primer Premier软件设计引物,由专门公司合成。使用TRIzol提取总mRNA,通过逆转录试剂盒将mRNA逆转为cDNA,再用实时荧光定量PCR仪检测Ct值,用2-ΔΔCt计算分析结果。 结果: 经西达本胺(0,20,40,80,100μM)处理的MCF7和MDA-MB453细胞增殖均被抑制,呈一定的时间和浓度依赖性,在24小时时抑制作用较弱,抑制率都在25%以下;当较高浓度西达本胺作用48或72小时,MDA-MB453和MCF7细胞一样,抑制率都为90%左右。西达本胺作用于乳腺癌细胞后,细胞边缘变得不规则,细胞碎片增多,并出现大量的悬浮细胞。2种乳腺癌细胞经西达本胺(浓度分别为0、20、40和80μmol/L)处理48小时后,随着药物浓度的提高,MCF7和MDA-MB453细胞的凋亡率逐渐增加,分别从3.6±1.04%升至33.03±5.75%和3.07±0.64%升至26.6±6.6%;细胞周期分布中G2/M期也增加的非常明显,分别从13.45±5.73%升至27.45±8.44%和18.95±1.48%升至34.4±14.67%。实时荧光定量PCR和Western Blot提示西达本胺可明显下调两种乳腺癌细胞Bcl-2、pro-Caspase-3、pro-PARP和Cyclin B2的表达水平,上调Bax、P21和cleaved-PARP的表达水平。 结论: 西达本胺作为新的HDACi类药物可能通过诱导MCF7和MDA-MB453细胞凋亡和使细胞阻滞在G2/M期发挥体外抗乳腺癌细胞增殖的作用,其作用机制可能涉及对Bax、P21、Bcl-2、cleaved-PARP、pro-Caspase-3、pro-PARP和Cyclin B2表达的调控。