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癌症是威胁人类健康与生命的主要疾病类型。在我国,肺癌号称第一杀手,具有高发病率、高致死率、高转移性、且患者预后差的特点。其中非小细胞肺癌(Non-Small Cell Lung Cancer,NSCLC)的占比高达85%,且伴有严重的转移倾向。研究报道,61%的NSCLC患者具有c-Met高表达现象,同时与不良预后高度相关。此外,c-Met的异常激活可导致患者产生对EGFR靶向抑制剂的耐药性。目前,已有一些c-Met靶向药物被FDA批准应用于NSCLC患者的治疗,但这些药物在安全性、特异性以及疗效等方面仍存在一定的弊端。因此,寻找并开发新型的、高效的、低毒性的cMet靶向抑制剂对肿瘤治疗事业有着重大意义。白鲜碱(Dictamnine,Dic)是一种从白鲜皮中分离获得的重要成分,具有多种生物药理活性。我们利用体外细胞实验,充分证明Dic具有突出的抗肿瘤活性。通过CCK-8和平板集落形成实验证实Dic能够有效抑制A549细胞的增殖能力,增殖抑制作用呈药物浓度梯度依赖。Ed U细胞增殖检测实验表明白鲜碱可有效抑制细胞中DNA的复制活性,进而抑制细胞生长。然而,Dic对低表达c-Met受体的HEK293则无明显的细胞毒性,对人肺泡上皮细胞HPAEpi C增殖抑制的作用显著低于肿瘤细胞。通过Hoechst 33342/PI与TUNEL染色表明A549细胞在Dic作用下发生了明显的凋亡,并调控了凋亡相关基因的表达。Western Blot实验证实Dic对P53、PUMA、cleaved-caspase7、IL1β、c-Jun在蛋白水平上的表达具有显著的促进作用,而对Bcl-2和IL6的表达则具有明显的抑制作用。PARP剪切是细胞凋亡的一个重要指标,细胞用Dic处理后,PARP出现切割带,证实Dic诱导A549细胞发生凋亡。通过Transwell及划痕实验证实Dic对A549细胞的迁移运动与侵袭具有突出的抑制作用,同时Western Bolt结果证实Dic可以有效抑制FAK及其底物Paxillin的激活,并下调HGF诱导的MMP-2/-9表达,进而抑制细胞对胞外基质的降解功能,导致细胞运动能力减弱。我们进一步研究了Dic对A549细胞干性及黏附能力的影响,成球实验证实Dic显著抑制了细胞的肿瘤干性,Western Blot结果表明Dic降低干性指标CD44的表达。黏附实验证实在Dic作用下,细胞对胞外基质的黏附性能显著降低,有效抑制了细胞侵袭或转移的能力。上皮间充质转化可有效帮助肿瘤细胞获得迁移及侵袭的能力,我们通过Q-PCR与Western Blot实验检测EMT标志物的表达量,结果表明Dic对N-cadherin和Vimentin的表达具有显著的负调控作用,而对Ecadherin的表达则具有明显的正向调控作用。TGF-β可有效诱导细胞发生EMT行为,而经Dic处理的细胞,EMT能力显著降低。通过建立A549细胞的裸鼠异种移植瘤模型,并采用腹腔注射法对裸鼠进行Dic给药,根据瘤块体积与重量,以及免疫组化染色分析,表明Dic能够显著抑制裸鼠体内肿瘤的形成与生长,明确Dic在体内同样具有突出的抗肿瘤活性。为进一步鉴别Dic发挥抗肿瘤活性的作用靶点,我们通过Docking技术及CETSA、DARTS实验验证Dic与c-Met受体的结合能力,结果表明Dic能够进入c-Met的活性口袋,并有效增强c-Met的热稳定性以及耐酶切能力,证实Dic能够与c-Met发生结合。通过TCGA数据库分析与临床肿瘤样本检测发现c-Met在NSCLC组织中呈现高表达,并与患者的不良预后高度相关。因此,抑制c-Met的活性或表达水平,将有效控制肿瘤的发展。通过Western Blot实验检测证实Dic能够显著降低A549细胞c-Met的活性,并抑制下游信号通路的激活,包括PI3K/AKT/m TOR、MAPK以及GSK-3β,同时能显著抑制β-catenin、p-STAT3的核易位能力。此外,Dic对HGF诱导激活的c-Met通路同样具有突出的抑制作用。EBC-1作为MET扩增依赖的细胞模型,用Dic处理之后,胞内促增殖基因的表达明显降低,细胞的增殖能力发生显著下调(IC50=2.811μM),与阳性药物对比发现,Dic对EBC-1细胞的增殖抑制作用弱于c-Met靶向药克唑替尼,但强于塞沃替尼。进一步的研究表明,Dic不仅能够有效抑制c-Met的磷酸化水平,还能显著降低c-Met的表达水平,并明确Dic作用细胞6小时后即可发挥c-Met活性抑制作用,而作用24小时之后才能调控c-Met的表达。当患者在接受靶向药物治疗并产生耐药后,临床上可以采用联合用药的方式来逆转耐药现象,因此,我们进一步探究了Dic在联合用药中的价值。通过检测证实PC9/GR细胞对吉非替尼以及奥希替尼均具有耐药性。为分析耐药机制,我们采用PCR扩增并测序的方法检测了EGFR 18-21号外显子的突变情况,证实PC9/GR细胞并未发生L718V、G719A、G724S、S768I、T790M、L792H/V、G796S/C、C797S、L833V、H835L及L858R耐药突变,仅在19号外显子上存在PC9细胞的特征突变,即E746_A750缺失非移码突变。进一步检测旁路(c-Met)激活途径,证实c–Met异常高表达是PC9/GR发生吉非替尼耐药的潜在机制。吉非替尼联合Dic共同给药能够有效逆转PC9/GR细胞对吉非替尼的耐药性,调控凋亡增殖相关基因与蛋白的表达,抑制细胞增殖,并增加细胞对药物的敏感性。此外,通过软琼脂克隆形成实验及Transwell实验证实联合用药能够有效抑制PC9/GR细胞的恶性增殖及迁移运动能力。对c-Met信号轴进行研究,结果表明联合用药能够显著抑制c-Met活性,并下调下游信号分子AKT、ERK及GSK-3β的磷酸化水平,同时也能有效阻断由HGF激活的c-Met信号通路。在进一步的研究中,我们惊奇地发现,PC9/GR细胞在奥希替尼的作用下,c-Met及EGFR活性会发生显著上调,表明奥希替尼诱导c–Met、EGFR激活是PC9/GR细胞发生奥希替尼耐药的潜在机制。奥希替尼联合Dic共同给药能够显著抑制PC9/GR细胞增殖,并证实联合用药促进EGFR与c-Met的活化水平下调,以及EGFR受体发生降解是逆转耐药的主要分子机制。对药物联合指数(CI)进行分析发现,Dic与吉非替尼或奥希替尼的联用具有一定的药物协同效应。综上所述,我们充分证实Dic具有突出的抗肿瘤活性,可有效抑制A549细胞的增殖、迁移、侵袭、干性、黏附及EMT过程。通过计算机分析与分子实验明确Dic的直接作用靶点为c-Met受体,并通过调控下游信号通路实现对A549细胞肿瘤功能的抑制,为Dic发展成为一款新型靶向药物奠定良好的理论基础。联合用药研究进一步阐明了Dic在解决EGFR-TKIs耐药中具有突出的价值,有望为耐药患者提供新的治疗策略。