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目的:化疗是目前非小细胞肺癌(NSCLC)晚期主要治疗手段,而肿瘤耐药是造成化疗疗效不佳的主要原因。大量研究发现,抗凋亡蛋白Bcl-2表达的升高与NSCLC化疗耐受以及不良的预后有关,Bcl-2蛋白小分子抑制剂为目前抗肿瘤药物的研究新方向。然而Mcl-1的高表达往往引起Bcl-2抑制剂(ABT-199/ABT-737)的实体瘤耐药。Harmine是DYRK1A激酶的抑制剂,具有抗肿瘤增殖和诱导肿瘤细胞凋亡的作用。本研究旨在探讨Harmine增敏Bcl-2抑制剂抗NSCLC活性作用,以及其下调Mcl-1蛋白表达的具体分子机制,为拓展两药的临床抗实体瘤应用提供理论基础和实验数据。方法:SRB法考察Harmine、ABT-199/ABT-737单用或合用对NSCLC细胞(A549、NCI-H460、NCI-H1299和Primary 1#、Primary 2#、Primary 3#和Primary 4#)的增殖抑制作用;集落形成实验检测合用对NSCLC细胞增殖的影响;显微镜下观察各药物组处理后的细胞形态的改变;流式细胞术检测Harmine及Bcl-2抑制剂单用或合用对肿瘤细胞凋亡的影响;Western Blotting检测Cleaved-PARP、Caspase-3、Cleaved-Caspase-3、DYRK1A、Mcl-1、Bcl-2和Bcl-xl等相关蛋白的表达;利用质粒转染法扩增目标蛋白(Mcl-1)的表达;RT-PCR检测si DYRK1A或Harmine给药处理后对DYRK1A及Mcl-1m RNA水平的影响;利用si RNA技术沉默DYRK1A基因表达。结果:SRB法显示Harmine在体外能显著增敏Bcl-2抑制剂抗NSCLC细胞增殖,Harmine与ABT-199联用在A549、NCI-H460和NCI-H1299细胞中的平均CI值分别为0.80,0.85和0.68,Harmine与ABT-737合用在三株细胞中的平均CI值分别为0.87,0.77和0.61;在原代NSCLC细胞中也具有很好的合用效果,Harmine与ABT-199联用在Primary 1#、Primary 2#、Primary 3#和Primary 4#细胞中的平均CI值分别为0.81,0.86,0.85和0.84,Harmine与ABT-737联用在四株原代NSCLC细胞中的平均CI值分别为0.73,0.87,0.67和0.81。因此Harmine与Bcl-2抑制剂合用具有较好的协同抑制NSCLC细胞增殖的效果。采用细胞克隆实验,我们发现合用组相对于单用组对NSCLC细胞的的克隆抑制能力明显增强;同时Harmine与Bcl-2抑制剂联合用药能协同诱导A549、NCI-H460和Primary 3#细胞凋亡,伴随着Caspase-3和PARP的激活,在A549细胞株上,药物作用48 h后,Harmine单用组凋亡率为21.40±10.04%,ABT-199单用组凋亡率为34.05±1.91%,ABT-737单用组凋亡率为31.00±0.28%,而合用组凋亡率分别达到86.05±3.18%和76.55±1.20%,在NCI-H460细胞株上,Harmine单用组凋亡率为38.55±7.00%,ABT-199单用组凋亡率为19.25±0.35%,ABT-737单用组凋亡率为10.40±0.42%,而合用组凋亡率分别达到77.10±8.63%和72.55±13.51%,Primary 3#细胞经Harmine(5mM)、ABT-199(5mM)处理后凋亡率为14.80%,35.8%,而合用组凋亡率达到52.7%;Harmine与Bcl-2抑制剂联合用药能促进Mcl-1蛋白的下调;过表达Mcl-1能减弱ABT-199的增殖抑制作用,当2.5mM的ABT-737处理时对照组的存活率为18.83±0.92%,而p TOPO-Mcl-1质粒转染后的Primary 3#的存活率为49.46±2.21%,相比于对照组,相比于对照组,高表达Mcl-1的Primary 3#细胞存活率明显较高;Harmine能促进NSCLC细胞Mcl-1蛋白的降解,从而显著下调Mcl-1蛋白表达水平;通过si RNA敲低DYRK1A能下调NSCLC细胞Mcl-1蛋白水平;过表达DYRK1A能减弱Bcl-2抑制剂抗NSCLC活性。结论:1、DYRK1A激酶抑制剂Harmine可增敏Bcl-2抑制剂抗NSCLC细胞增殖。2、DYRK1A可能参与Harmine促进Mcl-1蛋白降解,从而发挥增敏Bcl-2抑制剂的作用。