消癌平注射液调控TAB1/TAK1/p38MAPK逆转卵巢癌紫杉醇耐药的机制研究

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紫杉醇是治疗卵巢癌的一线化疗药,但在临床应用过程中易引起耐药而导致治疗失败。中药消癌平注射液在临床上经常与紫杉醇联合使用治疗多种癌症,我们的前期实验发现消癌平注射液可以逆转卵巢癌细胞对紫杉醇的耐药,但消癌平注射液联合紫杉醇逆转卵巢癌紫杉醇耐药的最终效果及分子机制有待阐明。目的:研究消癌平注射液逆转卵巢癌紫杉醇耐药的效果,对TAB1蛋白和相关联TAK1蛋白以及下游p38MAPK的调控作用,阐明消癌平注射液通过调控TAB1/TAK1/p38MAP通路逆转卵巢癌紫杉醇耐药的增效作用和分子机制,为卵巢癌化疗耐药的防治提供新的中西医结合治疗方案。方法:消癌平注射液与紫杉醇单用或联合作用于卵巢癌A2780细胞及对紫杉醇耐药的A2780/T细胞,MTT法检测细胞增殖抑制率,利用Label-Free定量蛋白质组学方法鉴定和筛选两组细胞中表达差异的蛋白,通过生物信息学方法分析确定卵巢癌细胞对紫杉醇耐药的潜在靶点。采用qRT-PCR和Western blot法检测验证潜在靶点和其下游相关m RNA和蛋白的表达水平。采用A2780细胞及A2780/T细胞构建卵巢癌异位移植瘤裸鼠模型,评价消癌平注射液和紫杉醇两药联用对肿瘤生长的作用,HE染色观察肿瘤组织中的细胞病理情况。采用MTT法测定消癌平注射液中四种C21甾体化合物Tenacissoside I、Tenacissoside G、Tenacissoside H、17β-Tenacigenin B与紫杉醇单用或联合作用于A2780/T细胞时细胞的存活率,根据中效原理分析两药联合作用的效应(Fa)与合用指数(CI)的关系,判定药物间的相互作用。结果:1.消癌平注射液联用紫杉醇逆转卵巢癌紫杉醇耐药与TAB1有关与紫杉醇单用相比,消癌平注射液与紫杉醇联用更加显著抑制卵巢癌细胞A2780及其紫杉醇耐药细胞A2780/T的增殖水平。蛋白质组学鉴定结果显示,A2780/T与A2780相比,细胞内TAB1表达降低(p<0.05),而消癌平注射液与紫杉醇联用作用A2780/T后,TAB1表达升高(p<0.001),结合GO富集功能分析和KEGG通路分析发现TAB1与TAK1和p38MAPK信号通路密切相关,通过蛋白表达位点分析发现TAB1的人体卵巢内有表达。因此,TAB1或许是消癌平注射液逆转卵巢癌紫杉醇耐药的关键蛋白。2.消癌平注射液调控卵巢癌紫杉醇耐药细胞中TAB1及其相关TAK1和下游p38的表达qRT-PCR结果显示,与A2780细胞相比,紫杉醇耐药A2780/T细胞内TAB1、TAK1、p38的m RNA表达显著降低,单独使用浓度梯度为40、80、160 mg/m L的消癌平注射液处理,或分别用1μmol/L紫杉醇和4μmol/L紫杉醇与浓度梯度为40、80 mg/m L的消癌平注射液联用处理A2780/T细胞后,TAB1和TAK1的m RNA表达变化无统计学意义;用1μmol/L紫杉醇或4μmol/L紫杉醇与160 mg/m L的消癌平注射液联用处理A2780/T细胞后,TAB1和TAK1的m RNA表达显著增加;而p38的表达随着紫杉醇和消癌平注射液的浓度升高而降低。Western blot结果显示,相对于A2780细胞来说,A2780/T细胞内TAB1的蛋白表达显著降低,TAK1和p38的表达变化无统计学意义,单独使用浓度梯度为40、80或160 mg/m L的消癌平注射液处理,或用1μmol/L紫杉醇与浓度梯度为40、80或160 mg/m L的消癌平注射液处理A2780/T细胞后,TAB1、TAK1和p38的表达变化无统计学意义,用4μmol/L紫杉醇与浓度梯度为40、80 mg/m L的消癌平注射液处理A2780/T细胞后,TAB1、TAK1、p38的表达也无显著变化,当用4μmol/L紫杉醇与浓度为160 mg/m L的消癌平注射液处理A2780/T细胞后,TAB1、TAK1的蛋白表达显著升高,而p38表达显著降低。3.消癌平注射液增强紫杉醇在裸鼠体内的抗卵巢癌作用异位移植瘤裸鼠模型的体内实验发现,与紫杉醇单用或消癌平注射液单用相比,消癌平注射液与紫杉醇联用对A2780细胞裸鼠异位移植瘤和A2780/T细胞裸鼠异位移植瘤的肿瘤生长有更显著的抑制效果,且消癌平注射液高剂量组与紫杉醇联用效果最佳。同时,消癌平高剂量组与紫杉醇联用对肿瘤组织内A2780细胞和A2780/T细胞的病理形态影响也最大,消癌平高剂量组与紫杉醇联用后,大量肿瘤细胞坏死、细胞核皱缩且细胞形态发生改变。4.消癌平注射液中两种C21甾体化合物与紫杉醇联用对逆转卵巢癌紫杉醇耐药有协同增效作用不同浓度的C21甾体、紫杉醇单用或对应联合作用于A2780/T细胞24h和48h后,细胞存活率随着药物浓度增加而降低,相比于两药分别单用,Tenacissoside I和17β-Tenacigenin B分别与PTX联用后对A2780/T细胞增殖的抑制作用无显著性差异;而Tenacissoside G和Tenacissoside H分别与PTX联用48h时,对A2780/T细胞的抑制效果显著增加,且抑制率达到50%左右。当Tenacissoside G与PTX联合作用于A2780/T细胞48 h时,Fa在0.2~0.95时(Tsd-G浓度在1.2~222404.1μM,PTX浓度在1.0~177922.3μM),CI小于1,两药存在协同效应;当Tenacissoside H与PTX联合作用于A2780/T细胞48 h时,Fa在0.1~0.95时(Tsd-H浓度在0.1~337006.7μM,PTX浓度在0.1~177922.3μM),CI小于1,两药存在协同效应。结论:消癌平注射液可增强紫杉醇的抗卵巢癌效果,并逆转卵巢癌对紫杉醇的耐药性,其分子机制可能与消癌平注射液上调TAB1和TAK1的表达有关,C21甾体化合物Tenacissoside G和Tenacissoside H可能与消癌平注射液发挥逆转耐药作用。该研究将为中药与化疗药物联合治疗恶性肿瘤提供理论依据,有助于丰富中西医结合治疗肿瘤理论。
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