海绵来源SME和AP-7抗非小细胞肺癌耐药机制研究

【摘要】：肺癌(Lung cancer)是全球最常见的恶性肿瘤之一,发病人数高达220万,在世界肿瘤发病人数中排第二,死亡人数180万位居首位。我国肺癌发病人数为73.3万,死亡人数为61万。非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC)占总肺癌的85%,5年生存率仅为15%。临床治疗NSCLC的主要手段有手术、放疗、化疗以及靶向治疗。但由于易出现早期转移,很多患者就诊时即无手术机会。化疗和靶向治疗成为最主要的治疗手段。然而,患者往往对化疗和靶向治疗产生耐药,最终导致肿瘤转移复发,成为肺癌治疗的瓶颈。寻找新的小分子化合物,提高肿瘤细胞对治疗药物的敏感性是临床亟待解决的关键问题。本文以NSCLC化疗耐药和靶向治疗耐药细胞系为研究对象,对海绵来源的小分子化合物进行抗肿瘤耐药活性和作用机制研究,为开发抗非小细胞肺癌药物提供先导化合物。第一部分,海绵来源小分子化合物smenospongine(SME)抗NSCLC顺铂耐药作用机制研究。目的:利用Spongia pertusa Esper海绵来源小分子化合物,研究Spongia pertusa Esper海绵来源的倍半萜胺醌类化合物smenospongine(SME)对NSCLC细胞A549及其顺铂耐药株A549/DDP的抗肿瘤活性及作用机制。方法:采用CCK-8实验验证NSCLC耐药株A549/DDP多药耐药情况;采用克隆形成实验检测SME对母本及耐药细胞增殖的影响;采用流式细胞技术检测SME对母本及耐药细胞的细胞周期影响;应用quantitative real-time PCR和Western Blotting检测SME对两株细胞多药耐药基因和蛋白表达并确定期抗耐药的分子机制。结果:1)与母本细胞相比,顺铂耐药株A549/DDP细胞表现出显著耐药性并对多种临床一线肺癌治疗药物表现出多药耐药特征;2)SME显著抑制A549和A549/DDP的增殖、克隆形成并诱导细胞凋亡;3)SME显著下调多药耐药蛋白ABCG2的表达;4)SME通过抑制Akt/Fox O1信号通路发挥抗肺癌及顺铂耐药性。结论:SME通过抑制Akt/Fox O1信号通路,下调ABCG2蛋白水平,抑制肺癌顺铂耐药细胞增殖,并促进凋亡。第二部分,海绵来源生物碱Aaptamine-7(AP-7)抗NSCLC耐药的作用机制研究。目的:研究Aaptamine类生物碱AP-7对吉非替尼耐药株PC9-GR和顺铂耐药株A549/DDP的抗肿瘤活性及作用机制。方法:采用CCK-8实验,比较两种耐药株的多药耐药性;采用流式细胞仪检测AP-7联合顺铂对PC9-GR和A549/DDP细胞周期分布的影响;运用TUNEL染色实验检测AP-7联合顺铂对细胞凋亡的影响;利用Western Blotting研究AP-7联合顺铂抑制细胞增殖的分子机制。构建小鼠体内耐药模型,观察AP-7、顺铂以及联合用药对肿瘤体积的影响;应用HE和TUNEL实验检测AP-7联合顺铂对裸鼠皮下耐药移植瘤细胞凋亡的影响。结果:1)AP-7联合顺铂显著抑制PC9-GR和A549/DDP的细胞增殖和克隆形成;2)AP-7能显著增加耐药细胞对化疗药物的敏感性,促进DNA损伤并诱导凋亡;3)机制研究发现AP-7抑制顺铂诱导的Chk1通路活化,减少DNA损伤修复,克服耐药;4)联合用药显著抑制耐药移植瘤的生长,显著影响耐药移植瘤的组织形态,并抑耐药移植瘤增殖和促进其凋亡。结论:AP-7联合顺铂有效抑制Chk1的活化,阻止DNA损伤修复,进而抑制肺癌耐药细胞增殖,并促进凋亡。