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研究背景及目的:肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)已被认为是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一,每年约有60万患者死于该疾病。HCC患者复发率很高,由于局部浸润和肝内转移,即使使用根治性治疗,晚期肝癌患者往往由于肿瘤的扩散与浸润而预后较差,并且5年存活率小于5%。目前对HCC的治疗手段有手术、放疗、化学疗法和靶向分子治疗等,但是这些治疗手段一方面常常不能完全去除最小的残留癌细胞,包括小的病变和肿瘤转移,另一方面,在治疗期间通常存在耐药性和不良作用。而经肝动脉插管化疗(Transcatheter arterial chemoembolization,TACE)就是经导管既给化疗药物,又给栓塞剂的一种化疗方法,通过两种途径联合作用消灭肿瘤,是治疗不可进行手术切除的HCC患者的一种有效和安全的策略。盐酸吡柔比星(Pirarubicin,THP)属多柔比星的衍生物,由阿霉素和二氢吡喃合成的蒽环类抗肿瘤抗生素。作为DNA的嵌入剂,THP已经显示出降低HCC患者肿瘤活性的功效。已广泛用于临床上进行经导管动脉化疗栓塞治疗原发性肝癌,对治疗多种肿瘤较阿霉素毒副作用小,具有较好的效果。研究THP对HCC细胞的杀伤作用对于HCC患者是有益的。二氯乙酸盐(Dichloroacetate,DCA)是一种丙酮酸脱氢酶激酶(PDK)的抑制剂,可以通过下调由PDK控制的丙酮酸脱氢酶(PDH)磷酸化(p-PDH)抑制肿瘤的恶性增殖。此外,DCA可以显著增强多种化疗药物的抗瘤效应。然而,DCA增敏THP抗HCC的作用还未有相关研究。因此,该研究的目的在于验证DCA对THP杀伤HCC细胞的增敏作用,并探讨相关分子机制,从而为HCC的临床治疗提供新的思路和理论依据。研究内容及研究方法:第一部分DCA显著增强了THP对HCC细胞的杀伤效应1.经单独DCA及DCA与THP联合处理后,观察HCC细胞状态。2.确定DCA增强THP杀伤HCC细胞的机制。第二部分DCA对THP的增敏作用依赖于ROS/JNK通路的激活1.为进一步探讨DCA和THP联合处理诱导HCC细胞的凋亡机制,使用DCFH-DA测定用DCA和THP联合处理的HCC细胞中的ROS水平。2.通过Western blot检测蛋白中JNK的水平,从而验证DCA联合THP增强JNK活化是否依赖于ROS水平的变化。3.为进一步明确ROS和JNK激活之间的关系,加入抗氧化剂NAC和JNK激酶抑制剂SP600125验证DCA联合THP所介导的JNK活化是否造成了细胞的死亡。第三部分靶向细胞自噬可提高DCA联合THP的抗HCC效应1.ROS/JNK通路既可诱导细胞凋亡又可诱导细胞自噬,为确定DCA增敏THP杀伤HCC细胞是否介导细胞自噬,通过WB检测自噬反应相关分子LC3、P62的变化。2.加入自噬抑制剂CQ,验证DCA联合THP是否诱导HCC细胞的保护性细胞自噬反应。根据上述实验内容,主要用到的研究方法有:1.肝癌细胞系Hep G2、Hep3B、7721细胞的体外培养及传代。2.CCK-8实验检测细胞的存活率。3.台盼蓝染色实验检测细胞的死亡率。4.流式细胞术、Hoechst33342染色检测细胞的凋亡情况。5.Western blot检测细胞中总蛋白的表达变化。6.分子克隆技术构建质粒。7.瞬时转染技术实现细胞内分子表达量的改变。8.荧光显微镜下观察自噬小点阳性细胞率的改变,确定自噬水平的变化。结果:1.DCA显著增强THP杀伤肝细胞的效应。2.DCA促进THP诱导的HCC细胞凋亡。3.在HCC细胞中DCA与THP激活ROS/JNK通路。4.ROS/JNK通路对DCA与THP联合使用的效果有促进作用。5.ROS/JNK通路诱导自噬的发生。结论:DCA显著增强THP的抗HCC作用,相关机制可能与ROS/JNK通路的活化密切相关。DCA联合处理后可显著促进THP诱导的ROS水平升高,继而促进了JNK的活化,并最终介导了细胞凋亡。DCA联合THP处理细胞的过程中也诱导了保护性细胞自噬的产生,从而衰减了DCA与THP联合使用的抗肿瘤效应,加入自噬抑制剂可显著逆转此效应。本研究的实验结果为HCC的临床治疗提供了新的思路与理论依据。