抑制IGF-1R增强鼻咽癌细胞放射敏感性的机制研究

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目的:探索IGF-1R抑制剂OSI-906增强鼻咽癌细胞(NPC)放射敏感性的作用机制。方法:应用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测X线照射(IR)后5种鼻咽癌细胞pIGF-1R基础表达水平;应用四甲基偶氮唑蓝(MTT)实验观察单独应用胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、IGF-1R抑制剂OSI-906(Linsitinib)以及IGF-1联合OSI-906对NPC增殖的影响;应用Western blot检测IR、IGF-1、OSI-906、OSI-906联合IGF-1、OSI-906联合IR后IGF-1/IGF-1R信号转导通路和相关蛋白表达活化情况;应用流式细胞术(FACS)检测单独应用OSI-906、IR、OSI-906联合IR后NPC周期和凋亡情况;应用细胞克隆形成实验观察不同IR后IGF-1、OSI-906单独应用以及OSI-906联合IGF-1后细胞克隆形成的差异;最后应用gH2AX焦点成型实验,观察单独应用OSI-906和OSI-906联合X线照射后细胞DNA损伤情况。以上实验数据采用GraphPad Prism 5进行统计学分析。结果:在鼻咽癌细胞系中,pIGF-1R的表达水平高低不一,其中CNE-2、SUNE-1细胞pIGF-1R蛋白表达属于中游水平,且对OSI-906敏感性较高,作为本研究对象。MTT结果提示,IGF-1促进NPC增殖,OSI-906明显抑制细胞增殖,且两者的作用呈剂量依赖性。同时,OSI-906能够逆转IGF-1的促增殖作用;Western blot结果显示,IR、IGF-1和OSI-906分别激活和抑制IGF-1/IGF-1R增殖信号转导通路,pIGF-1R、pAKT、pERK表达明显增高和降低,总IGF-1R、AKT、ERK蛋白均无明显变化;同时,OSI-906可以逆转IGF-1、IR介导的IGF-1/IGF-1R信号通路的激活;细胞周期结果显示,单独应用OSI-906、IR后细胞G2/M期比例增加不明显,且细胞S期比例升高,而OSI-906联合X线照射后显著增加细胞G2/M期比例,细胞S期比例降低;单独应用OSI-906、IR可以促进细胞凋亡,OSI-906联合IR后进一步增加细胞凋亡率;克隆形成实验结果表明,IR后,IGF-1提高了NPC的生存数,而OSI-906明显地降低了NPC的生存数并且可以逆转IGF-1的作用;gH2AX焦点成形实验提示OSI-906可以显著增加X线照射细胞的gH2AX焦点数,细胞DNA断裂蛋白标记物gH2AX表达升高。结论:OSI-906增加NPC放射敏感性,其机制可能与抑制细胞增殖信号传导通路的激活、减少DNA损伤的修复、改变细胞周期、促进细胞凋亡、诱导细胞基因组不稳定性、且逆转IGF-1介导的鼻咽癌放射抵抗有关。
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