doi: 10.1111 / bph.14793
背景和目的
在非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)患者中,上皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)的L858R / T790M突變是治療獲得性耐藥的主要原因著摔,從而限制了它們的治療效果兼都。因此泄伪,鑒定能夠優(yōu)先治療具有L858R / T790M突變的NSCLC的藥物至關(guān)重要失都。在這里,我們?cè)u(píng)估了熊果酸(一種從草藥中分離的活性成分)對(duì)具有L858R / T790M突變的H1975細(xì)胞的影響庙曙。
實(shí)驗(yàn)方法
基因表達(dá)綜合(GEO)概況分析用于檢測(cè)攜帶EGFR突變的NSCLC細(xì)胞中差異表達(dá)的基因空镜。AnnexinV‐FITC / PI,TUNEL染色,MTT吴攒,傷口愈合张抄,RT‐PCR,qRT‐PCR舶斧,western blots欣鳖,免疫染色察皇,雙熒光素酶報(bào)告基因和ChIP‐PCR被用來(lái)研究熊果酸在體外和體內(nèi)的作用茴厉。
關(guān)鍵結(jié)果
癌癥抗原家族45成員A2(CT45A2)在H1975細(xì)胞中高度表達(dá)。H1975細(xì)胞中CT45A2的異位表達(dá)增加了體外細(xì)胞的增殖和運(yùn)動(dòng)能力什荣。沉默CT45A2的表達(dá)大大減弱了H1975細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)性和生長(zhǎng)矾缓。熊果酸的抗癌作用嚴(yán)重取決于H1975細(xì)胞中CT45A2的表達(dá)。熊果酸抑制轉(zhuǎn)錄因子TCF4和β-catenin信號(hào)傳導(dǎo)介導(dǎo)的CT45A2基因轉(zhuǎn)錄稻爬。
結(jié)論
CT45A2是具有EGFR T790突變的NSCLC的新型致癌基因嗜闻。熊果酸通過(guò)負(fù)調(diào)節(jié)β-catenin/ TCF4 / CT45A2信號(hào)通路來(lái)誘導(dǎo)H1975細(xì)胞凋亡并抑制其增殖。因此桅锄,熊果酸可能是具有EGFR-L858R / T790M突變的NSCLC的潛在候選治療藥物琉雳。
3.1。UA抑制具有EGFR L858R / T790M突變的H1975細(xì)胞的細(xì)胞增殖和運(yùn)動(dòng)
熊果酸抑制具有EGFR L858R / T790M突變的H1975細(xì)胞的細(xì)胞增殖和運(yùn)動(dòng)友瘤。(A)將H460翠肘,H1299,HCC827和H1975細(xì)胞與5μmolL -1的厄洛替尼孵育48小時(shí)辫秧,并通過(guò)MTT分析對(duì)細(xì)胞活力進(jìn)行分析束倍。(B)用齊墩果酸(OA,50μmolL -1)盟戏,甘草次酸(GA绪妹,50μmolL -1),熊果酸(UA柿究,50μmolL -1)邮旷,積雪草酸(AA,50)處理H1975細(xì)胞μmolL -1)和厄洛替尼(5μmolL -1)48小時(shí)蝇摸。通過(guò)MTT測(cè)定法在490nm的吸光度下測(cè)量細(xì)胞活力婶肩。(C)用不同濃度的UA,AA探入,GA狡孔,OA和厄洛替尼處理H1975細(xì)胞48小時(shí)。通過(guò)MTT測(cè)定法在490nm的吸光度下測(cè)量細(xì)胞活力蜂嗽。(D)不同濃度的UA和AA對(duì)人正常肺上皮(BEAS-2B)細(xì)胞的細(xì)胞毒作用苗膝。使用MTT測(cè)定法分析細(xì)胞活力。(E)將H1975細(xì)胞用UA(25μmolL -1)處理植旧,然后用AnnexinV-FITC和碘化丙啶染色以通過(guò)流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞凋亡辱揭。(F)用UA(25μmolL -1處理H1975細(xì)胞)在不同時(shí)間(24离唐、48、72小時(shí))问窃,通過(guò)劃痕傷口愈合測(cè)定法評(píng)估細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性的變化亥鬓。比例尺= 500μm。顯示的數(shù)據(jù)是來(lái)自五個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的平均值±SD(n = 5)域庇。* P <0.05嵌戈,如所示有顯著差異;ns听皿,無(wú)重大影響
3.2熟呛。UA在體內(nèi)抑制腫瘤生長(zhǎng)并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡
熊果酸(UA)抑制異種移植腫瘤的生長(zhǎng)并誘導(dǎo)體內(nèi)凋亡。(A)將H1975細(xì)胞皮下注射到無(wú)胸腺裸小鼠的右背側(cè)尉姨。每天一次給小鼠注射UA(25 mg kg -1-1天-1)或溶媒(含1%DMSO的生理鹽水)或erlotinib(20 mg kg -1-1天-1)每天一次庵朝,持續(xù)18天。殺死小鼠并收集腫瘤組織又厉。尸檢時(shí)取每個(gè)治療組的小鼠和腫瘤的照片九府。(B)根據(jù)以下公式,通過(guò)測(cè)量單個(gè)腫瘤的2個(gè)直徑來(lái)計(jì)算腫瘤體積:腫瘤體積(mm 3)=(長(zhǎng)×寬2 ×0.5)覆致。所示數(shù)據(jù)是從實(shí)驗(yàn)獲得的值的平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤侄旬。P <0.05,如所示有顯著差異篷朵。(C)上圖:顯示了代表性的腫瘤例子勾怒。下:每只小鼠的腫瘤重量。所示數(shù)據(jù)為平均值±SEM声旺。 P<0.05笔链。(D)左:取自H1975異種移植物的腫瘤樣品,固定并石蠟包埋腮猖。切片用于通過(guò)TUNEL染色檢查凋亡細(xì)胞鉴扫。白色箭頭表示具有特征性凋亡形態(tài)的TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞。顯示了代表性圖像澈缺。比例尺= 200μm坪创。右:圖中TUNEL染色結(jié)果的分析和統(tǒng)計(jì)?圖2D2D左。從5個(gè)高倍視野(HPF)量化TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞的數(shù)量姐赡。(E)在H&E染色后莱预,通過(guò)光學(xué)顯微鏡評(píng)估肝臟和腎臟樣品中的毒性程度。顯示了代表性圖像项滑。比例尺= 200μm依沮。顯示的數(shù)據(jù)是來(lái)自車輛組和UA組的五個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的平均值±SD;厄洛替尼組的三個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)。* P <0.05危喉,與指示值顯著不同
3.3宋渔。CT45A2在帶有EGFR L858R / T790M的H1975細(xì)胞中高表達(dá)
CT45A2在具有EGFR L858R / T790M突變的H1975細(xì)胞中高表達(dá)。(A)分析對(duì)抗癌藥物吉非替尼具有廣泛敏感性的基線非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)細(xì)胞系辜限。GEO數(shù)據(jù)集結(jié)果用于定義吉非替尼敏感性的基因表達(dá)特征皇拣。吉非替尼對(duì)各種NSCLC品系(HG-U133B)的影響。ZDHHC24薄嫡,EREG氧急,RAP2B,GNA12岂座,EGLN1态蒂,CT45A2和TMEM18等基因在耐吉非替尼的H1975細(xì)胞中高度表達(dá)。(B)提取HCC827和H1975細(xì)胞的總RNA费什,并進(jìn)行Q-PCR檢查指示基因(ZDHHC24,EREG手素,RAP2B鸳址,GNA12,CT45A2)的mRNA水平泉懦。內(nèi)源GAPDH RNA用作內(nèi)部對(duì)照稿黍。(C)用過(guò)表達(dá)CT45A2的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染H1975細(xì)胞,并通過(guò)MTT測(cè)定法測(cè)量細(xì)胞活力崩哩。通過(guò)蛋白質(zhì)印跡檢測(cè)指示的蛋白質(zhì)巡球。中間的圖顯示了來(lái)自蛋白質(zhì)印跡的平均值。通過(guò)Image J軟件使用灰度值分析對(duì)蛋白質(zhì)水平進(jìn)行定量邓嘹。(D)用針對(duì)CT45A2的siRNA(siCT45A2)或陰性對(duì)照siRNA(siNC)轉(zhuǎn)染H1975細(xì)胞酣栈,通過(guò)PCR檢測(cè)指示的基因。中間的圖顯示了PCR的平均值汹押。通過(guò)Image J軟件分析CT45A2 mRNA水平矿筝。通過(guò)MTT測(cè)定評(píng)估細(xì)胞活力。(E)用過(guò)表達(dá)CT45A2的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染H1975細(xì)胞棚贾,并使用傷口愈合試驗(yàn)研究細(xì)胞遷移率窖维。比例尺= 500μm。(F)將H1975細(xì)胞用siCT45A2或siNC轉(zhuǎn)染妙痹。通過(guò)傷口愈合試驗(yàn)評(píng)估細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性铸史。比例尺= 500μm。所示數(shù)據(jù)為五個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的平均值±SD * 通過(guò)傷口愈合試驗(yàn)評(píng)估細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性怯伊。比例尺= 500μm琳轿。顯示的數(shù)據(jù)為五個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的平均值±SD * 通過(guò)傷口愈合試驗(yàn)評(píng)估細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性。比例尺= 500μm。所示數(shù)據(jù)為五個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的平均值±SD P <0.05利赋,與指示值顯著不同水评;ns,*無(wú)重大影響
3.4媚送。UA誘導(dǎo)的H1975細(xì)胞凋亡需要CT45A2
熊果酸(UA)在具有EGFR L858R / T790M突變的H1975細(xì)胞中誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡并抑制細(xì)胞運(yùn)動(dòng)中燥。(A)用CT45A2-pRK5-Flag或pRK5-Flag轉(zhuǎn)染H1975細(xì)胞,然后將其與UA(25μmol/ L)一起孵育24小時(shí)塘偎,并通過(guò)MTT增殖測(cè)定評(píng)估細(xì)胞活力疗涉。(B)用針對(duì)CT45A2的siRNA(siCT45A2)或陰性對(duì)照siRNA(siNC)轉(zhuǎn)染H1975細(xì)胞。通過(guò)PCR檢測(cè)到所指示的基因吟秩。通過(guò)MTT測(cè)定評(píng)估細(xì)胞活力咱扣。(C)將H1975細(xì)胞用UA(25μmolL -1)處理,然后用AnnexinV-FITC和碘化丙啶染色以通過(guò)流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞凋亡涵防。顯示的數(shù)據(jù)是來(lái)自五個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的平均值±SD闹伪。* P <0.05,如所示有顯著差異壮池;ns偏瓤, 非重大影響
3.5。UA通過(guò)H1975細(xì)胞中的TCF4位點(diǎn)抑制CT45A2基因啟動(dòng)子
半定量檢測(cè)顯示椰憋,在耐吉非替尼的H1975細(xì)胞中上調(diào)的基因中厅克,UA被發(fā)現(xiàn)抑制CT45A2的mRNA表達(dá),但不抑制其他基因(圖2)橙依。 ?(圖5a)5a)或在H1975細(xì)胞中進(jìn)行定量RT-PCR分析(圖 ?(圖5b)证舟。5b)。因此窗骑,我們假設(shè)UA可以在mRNA轉(zhuǎn)錄或mRNA衰變的水平抑制CT45A2基因的表達(dá)女责。為了驗(yàn)證這一假設(shè),我們使用放線菌素D(4μg ·ml -1)終止所有基因轉(zhuǎn)錄慧域,然后觀察了UA處理后H1975細(xì)胞中CT45A2的mRNA半衰期(圖?(圖5c)鲤竹。5C)。結(jié)果表明昔榴,UA無(wú)法影響CT45A2 mRNA的半衰期(圖?(圖5c辛藻,d)。5)互订。因此吱肌,UA介導(dǎo)的CT45A2下調(diào)很可能發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平。
熊果酸(UA)通過(guò)H1975細(xì)胞中的TCF4位點(diǎn)抑制CT45A2基因啟動(dòng)子仰禽。(A)將HCC827和H1975細(xì)胞與UA(25μmolL -1)和厄洛替尼(5μmolL -1)孵育12小時(shí)氮墨。提取上述處理過(guò)的細(xì)胞的總RNA纺蛆,并進(jìn)行RT-PCR檢查指定基因(ZDHHC24,EREG规揪,RAP2B桥氏,GNA12,CT45A2)的mRNA水平猛铅。(B)用UA(25μmolL -1)和厄洛替尼(5μmolL -1)處理H1975細(xì)胞12小時(shí)字支。提取上述處理過(guò)的細(xì)胞的總RNA,進(jìn)行Q-PCR檢查指定基因(ZDHHC24奸忽,EREG堕伪,RAP2B,GNA12栗菜,EGLN1欠雌,CT45A2,TMEM18)的mRNA水平疙筹。內(nèi)源性β-肌動(dòng)蛋白R(shí)NA被用作內(nèi)部對(duì)照富俄。(C)UA(25μmolL -1)不會(huì)影響H1975細(xì)胞中CT45A2 mRNA的半衰期。UA處理H1975細(xì)胞4小時(shí)后腌歉,加入放線菌素D(Act D蛙酪,4μgmL -1)。在指定的時(shí)間收獲細(xì)胞用于總RNA提取翘盖,并通過(guò)PCR測(cè)量mRNA水平。GAPDH用作對(duì)照凹蜂。(D)通過(guò)半定量PCR分析評(píng)估CT45A2表達(dá)水平馍驯。(E)CT45A2啟動(dòng)子的序列缺失突變體分析。將H1975細(xì)胞用人CT45A2啟動(dòng)子-熒光素酶構(gòu)建體轉(zhuǎn)染玛痊,并在無(wú)UA或與UA(25μmolL -1)一起孵育12小時(shí)汰瘫。截?cái)嗟腃T45A2s的轉(zhuǎn)錄活性通過(guò)雙熒光素酶報(bào)告基因測(cè)定法確定。(F)通過(guò)PROMO HOME PAGE預(yù)測(cè)人CT45A2基因的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)擂煞。(G)將在特定TCF4位點(diǎn)具有突變的CT45A2啟動(dòng)子構(gòu)建體轉(zhuǎn)染到細(xì)胞中混弥,并測(cè)定熒光素酶活性以鑒定與UA調(diào)節(jié)CT45A2啟動(dòng)子活性有關(guān)的特異性TCF4結(jié)合位點(diǎn)。(H)敲除TCF4會(huì)降低H1975細(xì)胞中的CT45A2熒光素酶報(bào)道分子活性对省。(I)通過(guò)ChIP測(cè)定結(jié)合PCR研究了TCF4與CT45A2啟動(dòng)子的結(jié)合蝗拿。β-肌動(dòng)蛋白基因用作內(nèi)部對(duì)照。顯示的數(shù)據(jù)是來(lái)自五個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的平均值±SD蒿涎。* P <0.05哀托,# P <0.05,如所示有顯著差異劳秋;ns仓手,無(wú)重大影響
3.6胖齐。UA在體內(nèi)外均抑制β-catenin/ TCF4信號(hào)通路
由于UA降低了CT45A2啟動(dòng)子上TCF4的結(jié)合;我們調(diào)查了TCF4是否參與了UA對(duì)CT45A2 mRNA水平的抑制嗽冒。將有或沒有用siNC或siTCF4轉(zhuǎn)染的H1975細(xì)胞暴露于UA并進(jìn)行半定量PCR呀伙。結(jié)果表明沉默TCF4后,CT45A2 mRNA水平顯著降低添坊。此外剿另,TCF4沉默后,UA對(duì)CT45A2基因表達(dá)的抑制作用大大減弱(圖?(圖6A)帅腌。6一種)驰弄。然后,我們?cè)u(píng)估了UA抑制H1975細(xì)胞增殖對(duì)TCF4的依賴性速客。MTT分析表明戚篙,在TCF4沉默的細(xì)胞中,UA對(duì)H1975細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用大大減弱(圖?(圖6B)溺职。6B)岔擂。此外,Annexin V-FITC / PI分析還顯示浪耘,TCF4沉默可顯著減弱UA誘導(dǎo)的H1975細(xì)胞凋亡(圖?(圖6C)乱灵,6C),表明UA的作用取決于TCF4七冲。
已知轉(zhuǎn)錄因子TCF4是發(fā)展和癌癥中Wnt /β-catenin信號(hào)通路的介體痛倚。因此,我們研究了UA對(duì)H1975細(xì)胞中Wnt /β-catenin/ TCF4信號(hào)通路的影響澜躺。如圖所示?圖6d6d蝉稳,與對(duì)照組相比,UA處理抑制了H1975細(xì)胞中Ser- 33 / 37 / Thr 41處β-catenin的磷酸化和TCF4的水平掘鄙,并誘導(dǎo)了Ser 9上GSK-3β的磷酸化耘戚。但是原环,UA對(duì)總β-catenin和GSK-3β的蛋白質(zhì)水平?jīng)]有顯著影響犯祠。UA還抑制了β-catenin進(jìn)入細(xì)胞核的轉(zhuǎn)運(yùn)毯焕,導(dǎo)致β-catenin水平顯著下降(圖?(圖6d现横,e)患膛。6d油湖,e)饰豺。因此晦闰,β-catenin/ TCF4信號(hào)通路參與了UA對(duì)TCF4表達(dá)的調(diào)節(jié)吧黄。