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补骨脂素通过阻断 miR196a-HOXB7-HER2 通路逆转胃癌顺铂耐药
Authors Jin L, Ma XM, Wang TT, Yang Y, Zhang N, Zeng N, Bai ZG, Yin J, Zhang J, Ding GQ, Zhang ZT
Received 2 February 2020
Accepted for publication 2 April 2020
Published 23 April 2020 Volume 2020:12 Pages 2803—2827
DOI https://doi.org/10.2147/CMAR.S248094
Checked for plagiarism Yes
Review by Single-blind
Peer reviewer comments 2
Editor who approved publication: Professor Rudolph Navari
背景:胃癌是常见的消化道恶性肿瘤。出现转移或周围侵犯的进展期胃癌首选以化疗为主的综合治疗。顺铂是胃癌化疗中广泛应用的一线化疗药物,但其耐药是胃癌患者有效治疗的主要障碍。然而胃癌顺铂耐药的机制尚不清楚。微小 RNA(miRNA)的异常表达与多种肿瘤的化疗敏感性有关,可用于预测化疗疗效。然而 microRNA-196a-5p(miR-196a-5p)能否作为预测胃癌顺铂化疗疗效的生物标志物以及其在胃癌顺铂耐药中的作用机制尚不清楚。中药成分补骨脂素被广泛用作抗肿瘤药物,并能逆转化疗耐药,但补骨脂素逆转胃癌顺铂化疗耐药的具体作用机制尚不清楚。
目的:本研究旨在发掘 miR-196a-5p 预测胃癌顺铂化疗疗效的价值,探讨其在胃癌顺铂耐药中的作用机制,并研究补骨脂素逆转胃癌顺铂耐药的具体分子机制,为未来中药逆转胃癌化疗耐药研究开拓新的思路。
方法:大剂量间歇冲击联合浓度梯度递增法诱导建立人胃癌顺铂耐药细胞模型并通过细胞增殖实验、单克隆形成实验和流式细胞术对其耐药性进行鉴定。收集 50 例胃癌患者的血清,通过分析患者临床参数与 miR-196a-5p 表达水平的关系并应用受试者工作特征(ROC)曲线评价其诊断效能。利用 Kaplan-Meier Plotter 数据库研究 miR-196a-5p 表达水平与胃癌患者预后生存的关系。利用胃癌细胞瞬时转染 miR-196a-5p 类似物和抑制剂来研究 miR-196a-5p 的功能,通过 TargetScan 数据库预测和双荧光素酶报告基因实验证实 miR-196a-5p 与靶基因 HOXB7 之间的关系。细胞增殖实验和单克隆形成实验检测细胞增殖能力,流式细胞术检测细胞凋亡,裸鼠成瘤实验检测药物对肿瘤生长的影响,实时荧光定量 PCR 和蛋白质印迹实验分别检测耐药相关通路基因的 mRNA 和蛋白水平,以探究 miR-196a-5p 和补骨脂素对胃癌顺铂耐药的影响及其分子机制。最后使用两药联合软件测定补骨脂素和顺铂的药物联合指数,研究二者之间的药理作用。
结果:建立了人胃癌顺铂耐药细胞模型并检测其耐药指数为 10.2,为高度耐药。临床参数相关分析显示 miR-196a-5p 低表达与较大的肿瘤体积(≥5cm,p=0.0135)及顺铂化疗耐药(p˂0.0001)显著相关。然后借助 ROC 曲线的曲线下面积(AUC)和 Kaplan-Meier Plotter 数据库发现 miR-196a-5p 可作为预测耐药(AUC=0.8552)和生存不良(HR=0.41,p=0.027)的生物标志物。细胞增殖实验、单克隆形成实验和流式细胞术证实上调 miR-196a-5p 的表达水平可显著增强顺铂的抗增殖和诱导凋亡作用,增加对顺铂的敏感性,而下调 miR-196a-5p 的表达水平则可呈现相反作用。生物信息学预测和双荧光素酶报告基因实验证实 HOXB7 是 miR-196a-5p 的直接靶基因。实时荧光定量 PCR 和蛋白质印迹实验证实 miR-196a-5p 是通过调控 HOXB7、HER2、Bcl-2 和 CCND1 的表达来影响胃癌细胞对顺铂的反应。最后细胞实验还证实补骨脂素能够逆转胃癌细胞对顺铂的耐药性,其作用机制是通过 miR-196a-5p/HOXB7/HER2 通路实现的。此外两药联合软件测定补骨脂素与顺铂联合应用有协同作用,可提高化疗效果,能够克服胃癌顺铂耐药。
结论:miR-196a-5p 可作为预测胃癌顺铂耐药和生存不良的有效生物标志物。补骨脂素通过 miR-196a-5p/HOXB7/HER2 信号通路抑制细胞增殖和促进凋亡,增加胃癌细胞对顺铂的敏感性,从而逆转胃癌细胞对顺铂的耐药性。补骨脂素与顺铂联合应用可提高化疗效果,为临床应用克服胃癌顺铂耐药提供方案。
关键词:胃癌,顺铂,化疗耐药,miR-196a-5p,补骨脂素,HOXB7
