[摘 要] 目的:探討N-myc下游調(diào)節(jié)基因1(NDRG1) 對(duì)去勢(shì)抵抗性前列腺癌 (CRPC) 恩雜魯胺 (ENZA) 耐藥的影響,并闡明其作用機(jī)制。方法:體外培養(yǎng)人 CRPC C4-2細(xì)胞和 ENZA耐藥株C4-2/ENZA 細(xì)胞,采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR (RT-qPCR) 法檢測(cè)C4-2/ENZA 細(xì)胞及其親本C4-2 細(xì)胞中NDRG1 mRNA 表達(dá)水平,Western blotting 法檢測(cè)C4-2/ENZA 細(xì)胞及其親本C4-2 細(xì)胞中NDRG1、雄激素受體(AR) 和前列腺特異性抗原(PSA) 蛋白表達(dá)水平, 以驗(yàn)證細(xì)胞轉(zhuǎn)染效率。將C4-2/ENZA 細(xì)胞分為空白組(正常培養(yǎng)不進(jìn)行處理)、陰性對(duì)照慢病毒(Lv-NC) 組(轉(zhuǎn)染Lv-NC)、Lv-NDRG1 組( 轉(zhuǎn)染Lv-NDRG1)、 Lv-NC+ENZA 組( 轉(zhuǎn)染 Lv-NC 后加入 ENZA 處理)、Lv-NDRG1+ENZA 組(轉(zhuǎn)染Lv-NDRG1 后加入ENZA 處理)、Lv-NDRG1+表皮生長(zhǎng)因子(EGF) 組(轉(zhuǎn)染Lv-NDRG1 后加入EGF 處理) 和Lv-NDRG1+EGF+ENZA 組(轉(zhuǎn)染Lv-NDRG1 后加入EGF 和ENZA 處理)。采用噻唑藍(lán)(MTT) 法檢測(cè)各組細(xì)胞半數(shù)抑制濃度(IC50)、耐藥指數(shù)(RI) 和細(xì)胞增殖活性,流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)各組細(xì)胞凋亡率,RT-qPCR 法檢測(cè)各組細(xì)胞中NDRG1 mRNA 表達(dá)水平,Western blotting 法檢測(cè)各組細(xì)胞中NDRG1、AR、第213 位絲氨酸磷酸化雄激素受體(p-ARSer213)、第 81 位絲氨酸磷酸化雄激素受體 (p-ARSer81 ) 和PSA蛋白表達(dá)水平。 結(jié)果:與 C4-2 細(xì)胞比較,C4-2/ENZA 細(xì)胞中NDRG1 mRNA 和蛋白表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 01),AR 和PSA 蛋白表達(dá)水平明顯升高(Plt;0. 01), 提示ENZA 耐藥株C4-2/ENZA 中NDRG1 低表達(dá); 與Lv-NC 組比較, Lv-NDRG1 組細(xì)胞中NDRG1 mRNA 和蛋白表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 01),提示成功構(gòu)建NDRG1 基因過表達(dá)C4-2/ENZA 耐藥細(xì)胞株。MTT 法,與C4-2 細(xì)胞比較,C4-2/ENZA 細(xì)胞IC50明顯升高(Plt;0. 01), RI 為17. 78; 與Lv-NC 組比較, Lv-NDRG1 組C4-2/ENZA 細(xì)胞IC50 明顯降低(Plt;0. 01)。EGF 處理24 h, 與Lv-NC 組比較, Lv-NC+EGF 組C4-2/ENZA 細(xì)胞IC50 明顯升高(Plt;0. 01);與Lv-NDRG1組比較,Lv-NDRG1+EGF 組C4-2/ENZA 細(xì)胞IC50明顯升高(Plt;0. 01)。與ENZA 處理前比較,不同濃度ENZA 處理24 h,C4-2 和C4-2/ENZA 細(xì)胞增殖活性均逐漸降低(F=223. 80,Plt;0. 01;F=81. 46,Plt;0. 01)。ENZA 處理24 h,與Lv-NC 組比較, Lv-NDRG1 組C4-2/ENZA 細(xì)胞增殖活性明顯降低(Plt;0. 01)。EGF 處理24 h, 與Lv-NC 組比較, Lv-NC+EGF 組C4-2/ENZA 細(xì)胞增殖活性明顯升高(Plt;0. 01), Lv-NDRG1+EGF 組C4-2/ENZA 細(xì)胞增殖活性明顯降低(Plt;0. 01)。選擇10. 000 μmol·L-1 ENZA 和干預(yù)24 h 作為后續(xù)檢測(cè)濃度及時(shí)間點(diǎn)。流式細(xì)胞術(shù),ENZA 處理24 h,與Lv-NC 組比較, Lv-NDRG1 組細(xì)胞凋亡率明顯升高(Plt;0. 01); 與Lv-NC+ENZA 組比較,Lv-NDRG1+ENZA 組細(xì)胞凋亡率明顯升高(Plt;0. 01)。EGF 處理24 h, 與Lv-NDRG1 組比較,Lv-NDRG1+EGF 組細(xì)胞凋亡率明顯降低(Plt;0. 01),Lv-NDRG1+ENZA 組細(xì)胞凋亡率明顯升高(Plt;0. 01);與Lv-NDRG1+ENZA 組比較,Lv-NDRG1+EGF+ENZA 組細(xì)胞凋亡率明顯降低(Plt;0. 01)。Western blotting 法,ENZA 處理24 h,與Lv-NC 組比較,Lv-NDRG1 組細(xì)胞中AR 和PSA 蛋白表達(dá)水平及p-ARSer213/AR 和p-ARSer81/AR 比值均明顯降低(Plt;0. 05 或Plt;0. 01)。EGF 處理24 h, 與Lv-NC 組比較, Lv-NC+EGF 組細(xì)胞中AR 和PSA 蛋白表達(dá)水平及p-ARSer213/AR 和p-ARSer81/AR 比值均明顯升高(Plt;0. 05 或Plt;0. 01);與Lv-NDRG1 組比較, Lv-NDRG1+EGF 組細(xì)胞中AR 和PSA 蛋白表達(dá)水平及p-ARSer213/AR 和p-ARSer81/AR 比值均明顯升高(Plt;0. 01)。結(jié)論:NDRG1過表達(dá)可降低CRPC對(duì)ENZA的耐藥性,其作用機(jī)制可能與抑制AR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)。
[關(guān)鍵詞] 去勢(shì)抵抗性前列腺癌; N-myc 下游調(diào)節(jié)基因1; 恩雜魯胺; 耐藥性; 雄激素受體
[中圖分類號(hào)] R737.25 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A
前列腺癌(prostate cancer,PCa) 是全球范圍內(nèi)最常見的男性惡性腫瘤之一,也是導(dǎo)致男性癌癥死亡的主要因素[1]。研究[2] 顯示: 2020 年P(guān)Ca 在男性癌癥中發(fā)病率位居第2 位, 占新發(fā)癌癥的14. 1%。雄激素剝奪療法是目前臨床治療PCa 的常規(guī)方法,通過藥物或手術(shù)去勢(shì),并結(jié)合雄激素受體拮抗劑恩雜魯胺(enzalumide, ENZA) 降低體內(nèi)雄激素水平,從而抑制癌癥發(fā)展[3-4]。然而,大部分患者均會(huì)出現(xiàn)耐藥性, 雄激素受體(androgenreceptor, AR) 轉(zhuǎn)錄活性恢復(fù)甚至增強(qiáng),導(dǎo)致 PCa發(fā)展為去勢(shì)抵抗性PCa (castration-resistantprostate cancer, CRPC), 從而對(duì)化療藥物ENZA不敏感, 對(duì)患者的治療效果較差。因此, 探討CRPC 耐藥發(fā)生的分子機(jī)制并尋找逆轉(zhuǎn)耐藥的靶點(diǎn)具有重要的意義,有助于開發(fā)新的治療方法延長(zhǎng)患者生存期。N-myc 下游調(diào)節(jié)基因1 (N-mycdownstream regulatory gene 1, NDRG1) 是NDRG家族成員之一,在大部分腫瘤中發(fā)揮抑癌基因的作用, 調(diào)控腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡及侵襲等進(jìn)程[5-7]。LIM 等[8] 發(fā)現(xiàn): NDRG1 能夠抑制PCa 細(xì)胞中AR信號(hào)通路激活從而抑制癌癥發(fā)展。郭曉波等[9] 研究發(fā)現(xiàn): NDRG1 在PCa 細(xì)胞PC-3 中低表達(dá),NDRG1 表達(dá)上調(diào)可逆轉(zhuǎn)PCa 細(xì)胞多西他賽耐藥。但NDRG1 是否可調(diào)控AR 信號(hào)通路參與CRPC 耐藥目前尚未見報(bào)道。因此,本研究探討NDRG1 對(duì)CRPC 耐藥的影響, 并闡明其作用機(jī)制, 為尋找CRPC 新的治療靶點(diǎn)提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1. 1 細(xì)胞、病毒、主要試劑和儀器
人CRPC C4-2細(xì)胞(雄激素非依賴性PCa 細(xì)胞系) 購(gòu)自美國(guó)ATCC 公司。NDRG1 過表達(dá)慢病毒(Lv-NDRG1)及其陰性對(duì)照慢病毒(Lv-NC) 購(gòu)自上海漢恒生物科技有限公司。 ENZA 購(gòu)自美國(guó)Selleck 公司,RPMI-1640 培養(yǎng)基和胎牛血清(fetal bovine serum,F(xiàn)BS) 購(gòu)自美國(guó) Gibco 公司, 噻唑藍(lán)[3- (4,5-dimethyl-2-thiazolyl) -2, 5-diphenyl tetrazoliumbromide, MTT] 細(xì)胞增殖及細(xì)胞毒性檢測(cè)試劑盒、Annexin Ⅴ-FITC 細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒、BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒和實(shí)時(shí)熒光定量PCR (real-time florescence quantitative PCR,RT-qPCR) 試劑盒均購(gòu)自上海碧云天生物技術(shù)有限公司,兔抗人NDRG1 抗體、AR 抗體、第213 位絲氨酸磷酸化雄激素受體(phosphorylated AR atserine 213,p-ARSer213) 抗體、第81 位絲氨酸磷酸化雄激素受體(phosphorylated AR at serine 81,p-ARSer81) 抗體、 前列腺特異性抗原(prostatespecific antigen, PSA) 抗體和GAPDH 抗體購(gòu)自英國(guó)Abcam 公司, 辣根過氧化物酶(horse radishperoxidase, HRP) 標(biāo)記的山羊抗兔抗體購(gòu)自美國(guó)Affinity 公司。二氧化碳培養(yǎng)箱(型號(hào): MCO-18AC) 購(gòu)自日本松下公司, 流式細(xì)胞儀(型號(hào):Accuri C6) 購(gòu)自美國(guó)BD 公司, 酶標(biāo)分析儀(型號(hào): AMR-100) 購(gòu)自杭州奧盛儀器有限公司, 化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)(型號(hào):Tanon-5200) 購(gòu)自上海天能科技有限公司。
1. 2 細(xì)胞培養(yǎng)及耐藥細(xì)胞株構(gòu)建
采用 ENZA梯度遞增法逐步誘導(dǎo)獲得耐藥株C4-2/ENZA 細(xì)胞。將親本C4-2 細(xì)胞置于0、0. 500、1. 000、3. 125、6. 250、12. 500、25. 000、50. 000 和100. 000 μmol·L-1ENZA 的完全培養(yǎng)液中逐步誘導(dǎo)篩選,整個(gè)過程持續(xù)時(shí)間約7 個(gè)月。C4-2 細(xì)胞及耐藥株C4-2/ENZA細(xì)胞使用含10% FBS 的RPMI-1640 培養(yǎng)基置于37 ℃、5% CO2 培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期C4-2和C4-2/ENZA 細(xì)胞,以每孔2 500 個(gè)細(xì)胞的密度接種至 96 孔細(xì)胞培養(yǎng)板中, 過夜。分別加入 0、0. 500、1. 000、3. 125、6. 250、12. 500、25. 000、50. 000 和100. 000 μmol·L-1 ENZA 繼續(xù)培養(yǎng)24 h。
1. 3 細(xì)胞轉(zhuǎn)染和實(shí)驗(yàn)分組
取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期 C4-2/ENZA 細(xì)胞, 按每孔5×106 個(gè)細(xì)胞的密度接種至6 孔細(xì)胞培養(yǎng)板中培養(yǎng)過夜。次日,按病毒感染復(fù)數(shù)(multiplicity of infection, MOI) =100 加入Lv-NDRG1 (慢病毒滴度為5. 21×108 TU·mL-1) 和Lv-NC (慢病毒滴度為3. 15×108 TU·mL-1),24 h后更換新配制的RPMI-1640 完全培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng),感染72 h 后采用RT-qPCR 法和Western blotting 法檢測(cè)細(xì)胞轉(zhuǎn)染效率,收集細(xì)胞進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)處理方式不同,將C4-2/ENZA 細(xì)胞分為空白組(正常培養(yǎng)不進(jìn)行處理)、Lv-NC 組(轉(zhuǎn)染Lv-NC)、Lv-NDRG1 組(轉(zhuǎn)染Lv-NDRG1)、Lv-NC+ENZA 組(轉(zhuǎn)染Lv-NC 后加入ENZA 處理)、Lv-NDRG1+ENZA 組(轉(zhuǎn)染Lv-NDRG1 后加入ENZA 處理)、Lv-NDRG1+ 表皮生長(zhǎng)因子(epidermal growth factor, EGF) 組( 轉(zhuǎn)染Lv-NDRG1 后加入EGF 處理) 和Lv-NDRG1+EGF+ENZA 組(轉(zhuǎn)染Lv-NDRG1 后加入EGF 和ENZA處理)。Lv-NC+ENZA 組和Lv-NDRG1+ENZA 組細(xì)胞 NDRG1 基因過表達(dá)后聯(lián)合 ENZA 處理,ENZA 干預(yù)濃度為10 μmol·L-1,干預(yù)時(shí)間為24 h。Lv-NDRG1+EGF組和Lv-NDRG1+EGF+ENZA組細(xì)胞 NDRG1 基因過表達(dá)后聯(lián)合 ENZA 及100 mg·L-1 雄激素非依賴性受體激動(dòng)劑EGF處理[10]。
1. 4 MTT 法檢測(cè)各組細(xì)胞半數(shù)抑制濃度(50%inhibitory concentration, IC50)、 耐 藥 指 數(shù)(resistance index, RI)和細(xì)胞增殖活性
取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期C4-2/ENZA 細(xì)胞,以每孔2 500 個(gè)細(xì)胞的密度接種至96 孔細(xì)胞培養(yǎng)板中培養(yǎng)過夜, 慢病毒感染后分別加入不同濃度(0、3. 125、6. 250、12. 500、25. 000、50. 000 和100. 000 μmol·L-1) ENZA 或聯(lián)合加入10 μmol·L-1 ENZA 或100 mg·L-1 EGF,另設(shè)調(diào)零孔(培養(yǎng)基對(duì)照)。培養(yǎng)24 h 后提前4 h 取出培養(yǎng)板, 每孔加入10 μL 0. 5% MTT 溶液, 置于培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)4 h, 棄培養(yǎng)液, 每孔加入100 μL 二甲基亞砜,置于搖床上避光震蕩15 min,采用酶標(biāo)分析儀檢測(cè)波長(zhǎng)490 nm處吸光度( A) 值,計(jì)算ENZA 對(duì)C4-2和C4-2/ENZA 細(xì)胞的IC50、RI 和各組細(xì)胞增殖活性。RI=C4-2/ENZA細(xì)胞IC50/C4-2細(xì)胞IC50;細(xì)胞增殖活性= [(實(shí)驗(yàn)孔A 值-空白孔A 值) / (對(duì)照孔A 值-空白孔A 值)]。
1. 5 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)各組細(xì)胞凋亡率
取病毒感染后的C4-2/ENZA 細(xì)胞,以每孔5×106 個(gè)細(xì)胞的密度接種至6 孔細(xì)胞培養(yǎng)板中培養(yǎng)過夜,分組處理24 h, 收集各組細(xì)胞, 加入500 μL 磷酸鹽緩沖液(phosphate buffered saline, PBS) 重懸, 調(diào)整細(xì)胞密度至1×106 mL-1, 加入5 μL Annexin Ⅴ -FITC輕輕混勻,后加入10 μL 碘化丙啶染液輕輕混勻,室溫避光20 min 后, 采用流式細(xì)胞儀檢測(cè)各組細(xì)胞凋亡率。細(xì)胞凋亡率= 凋亡細(xì)胞數(shù)/細(xì)胞總數(shù)×100%。
1. 6 RT-qPCR法檢測(cè)各組細(xì)胞中NDRG1 mRNA表達(dá)水平
分組干預(yù)后收集各組細(xì)胞,加入預(yù)冷PBS 緩沖液清洗2 次,加入TRIzol 溶液于冰上提取總RNA, 采用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將總RNA 逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,使用RT-qPCR 試劑盒檢測(cè)細(xì)胞中NDRG1mRNA 表達(dá)水平。引物序列:GAPDH 上游引物,5'-AATGGGCAGCCGTTAGGAAA-3',下游引物,5'-GCCCAATACGACCAAATCAGAG-3'; NDRG1上游引物,5'-AGGGTCCCATTCATCTCCCC-3',下游引物,5'-GCTGTCACCTGCCTAGTCC-3'。反 應(yīng) 條 件: 95 ℃ 預(yù)變性 5 min, 95 ℃ 、 10 s,60 ℃、25 s,共40 個(gè)循環(huán)。以GAPDH 為內(nèi)參,采用2—△△Ct法計(jì)算NDRG1 mRNA 表達(dá)水平。
1. 7 Western blotting法檢測(cè)各組細(xì)胞中NDRG1、AR、PSA、p-ARSer213 和 p-ARSer81 蛋白表達(dá)水平
分組處理后收集各組細(xì)胞, 加入預(yù)冷PBS 緩沖液清洗2 次,加入裂解液于冰上裂解提取總蛋白,采用BCA 蛋白試劑盒測(cè)定蛋白濃度。將蛋白樣品置于金屬浴上煮沸10 min,每孔取40 μg 蛋白上樣,電泳分離蛋白,采用濕轉(zhuǎn)法將蛋白轉(zhuǎn)移至聚偏二氟乙烯膜上, 室溫封閉1 h, 加入一抗NDRG1 抗體(1∶1 000)、AR 抗體(1∶1 000)、p-ARSer213抗體(1∶ 1 000)、p-ARSer81 抗體(1∶ 1 000)、PSA 抗體(1∶1 000) 和GAPDH 抗體(1∶5 000),4 ℃孵育過夜,TBST 溶液清洗3 次,加入HRP 標(biāo)記的二抗(1∶5 000), 室溫孵育 1 h, TBST 溶液清洗3 次,滴加顯影液,曝光,采用Image J 軟件分析蛋白條帶灰度值,以GAPDH 或AR 為內(nèi)參,計(jì)算目的蛋白表達(dá)水平。目的蛋白表達(dá)水平=目的蛋白條帶灰度值/GAPDH 或AR 蛋白條帶灰度值。
1. 8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
采用 SPSS 26. 0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。各組細(xì)胞增殖活性和細(xì)胞凋亡率,各組細(xì)胞中NDRG1 mRNA 表達(dá)水平及各組細(xì)胞中NDRG1、PSA 和AR 蛋白表達(dá)水平以及p-ARSer213/AR 和p-ARSer81/AR 比值均符合正態(tài)分布,以- x±s表示,多組間樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析,組間樣本均數(shù)兩兩比較采用LSD-t 檢驗(yàn)。以Plt;0. 05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié) 果
2. 1 各組細(xì)胞轉(zhuǎn)染效率
RT-qPCR法檢測(cè)結(jié)果顯示:與C4-2 細(xì)胞(1. 00±0. 03) 比較,C4-2/ENZA細(xì)胞中NDRG1 mRNA 表達(dá)水平(0. 11±0. 03) 明顯降低(Plt;0. 01)。Western blotting 法檢測(cè)結(jié)果顯示: 與 C4-2 細(xì) 胞 比 較, C4-2/ENZA 細(xì) 胞 中NDRG1 蛋白表達(dá)水平明顯降低(Plt;0. 01),AR 和PSA 蛋白表達(dá)水平明顯升高(Plt;0. 01)。提示ENZA 耐藥株C4-2/ENZA 中NDRG1 低表達(dá)。見圖1。
與空白組比較,Lv-NC 組C4-2/ENZA 細(xì)胞中NDRG1 mRNA 和蛋白表達(dá)水平差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05)。與Lv-NC 組比較, Lv-NDRG1 組細(xì)胞中NDRG1 mRNA 和蛋白表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 01)。提示成功構(gòu)建NDRG1 基因過表達(dá)C4-2/ENZA 耐藥細(xì)胞株。見圖2 和3。
2. 2 各組細(xì)胞 IC50、RI和細(xì)胞增殖活性
與 C4-2細(xì)胞(2. 16 μmol·L-1±0. 37 μmol·L-1) 比較,C4-2/ENZA 細(xì)胞IC50 (38. 40 μmol·L-1±6. 31 μmo·l L-1)明顯升高(Plt;0. 01), RI=17. 78。與空白組(39. 73 μmol·L-1±5. 70 μmol·L-1) 比較, Lv-NC組 C4-2/ENZA 細(xì) 胞 IC50 (36. 14 μmol·L-1 ±6. 04 μmol·L-1) 差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05);與Lv-NC 組比較,Lv-NDRG1 組C4-2/ENZA 細(xì)胞IC50 (11. 13 μmol·L-1±0. 42 μmol·L-1) 明顯降低(Plt;0. 01)。 EGF 處 理 24 h, 與 Lv-NC 組(37. 76 μmol·L-1±3. 66 μmol·L-1) 比較,Lv-NC+EGF 組 C4-2/ENZA 細(xì)胞 IC50 (49. 81 μmol·L-1±4. 07 μmo·l L-1) 明顯升高( Plt;0. 01);與Lv-NDRG1組(10. 57 μ mol·L - 1 ± 0. 33 μ mol·L - 1) 比 較,Lv-NDRG1+EGF 組C4-2/ENZA 細(xì)胞IC50(20. 16 μmol·L-1 ± 3. 24 μmol·L-1) 明 顯 升 高(Plt;0. 01)。
與 ENZA 處理前比較,不同濃度 ENZA 處理24 h,C4-2 和C4-2/ENZA 細(xì)胞增殖活性均逐漸降低(F=223. 80, Plt;0. 01; F=81. 46, Plt;0. 01)。ENZA 處理24 h, 與空白組比較, Lv-NC 組C4-2/ENZA 細(xì)胞增殖活性差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05);與Lv-NC 組比較,Lv-NDRG1 組C4-2/ENZA 細(xì)胞增殖活性明顯降低(Plt;0. 01)。EGF 處理24 h,與Lv-NC 組比較,Lv-NC+EGF 組C4-2/ENZA 細(xì)胞增殖活性明顯升高(Plt;0. 01), Lv-NDRG+EGF 組C4-2/ENZA 細(xì)胞增殖活性明顯降低(Plt;0. 01)。根據(jù)Lv-NDRG1 組C4-2/ENZA 細(xì)胞的IC50, 選擇10. 000 μmol·L-1 ENZA 和干預(yù)24 h 作為后續(xù)檢測(cè)濃度及時(shí)間點(diǎn)。見圖4。
2. 3 各組細(xì)胞凋亡率
ENZA 處理 24 h,與 Lv-NC 組比較, Lv-NDRG1 組和Lv-NC+ENZA 組細(xì)胞凋亡率均明顯升高(Plt;0. 01); 與Lv-NC+ENZA 組比較,Lv-NDRG1+ENZA 組細(xì)胞凋亡率明顯升高(Plt;0. 01)。見圖5 和6。EGF 處理24 h,與Lv-NDRG1 組比較, Lv-NDRG1+EGF 組細(xì)胞凋亡率明顯降低(Plt;0. 01),Lv-NDRG1+ENZA組細(xì)胞凋亡率明顯升高(Plt;0. 01); 與Lv-NDRG1 + ENZA 組 比 較, Lv-NDRG1+EGF+ENZA 組細(xì)胞凋亡率明顯降低(Plt;0. 01)。見圖7 和8。
2. 4 各組細(xì)胞中AR、PSA、p-ARSer213和p-ARSer81蛋白表達(dá)水平
ENZA 處理 24 h,與空白組比較,Lv-NC 組細(xì)胞中 AR 和 PSA 蛋白表達(dá)水平及p-ARSer213/AR 和p-ARSer81/AR 比值差異均無統(tǒng)計(jì) 學(xué) 意 義(Pgt;0. 05); 與 Lv-NC 組 比 較,Lv-NDRG1 組細(xì)胞中 AR 和 PSA 蛋白表達(dá)水平及p-ARSer213/AR 和p-ARSer81/AR 比值均明顯降低(Plt;0. 05 或Plt;0. 01)。提示NDRG1 過表達(dá)可抑制 C4-2/ENZA 細(xì)胞中 AR 通路的活化。見圖9。EGF 處理24 h,與Lv-NC 組比較,Lv-NC+EGF 組細(xì)胞中AR 和PSA 蛋白表達(dá)水平及p-ARSer213/AR 和p-ARSer81/AR 比值均明顯升高(Plt;0. 05 或Plt;0. 01);與Lv-NDRG1 組比較,Lv-NDRG1+EGF 組細(xì)胞中AR 和PSA 蛋白表達(dá)水平及p-ARSer213/AR 和p-ARSer81/AR 比值均明顯升高( Plt;0. 01 )。見圖10。
3 討 論
腫瘤耐藥機(jī)制是腫瘤細(xì)胞通過調(diào)控基因表達(dá)或改變藥物在腫瘤細(xì)胞中的分布和利用度而發(fā)生的一系列病理變化[11]。識(shí)別ENZA 影響的基因并評(píng)價(jià)其作為治療CRPC 靶點(diǎn)的作用具有重要的臨床意義。研究[12-13] 報(bào)道: 基因的異常表達(dá)與 CRPC 的發(fā)展及ENZA 耐藥有密切關(guān)聯(lián)。番茄紅素通過蛋白激酶B (protein kinase B, AKT) /Zeste 增強(qiáng)子同源物2 (enhancer of Zeste homolog 2,EZH2) /AR信號(hào)通路增強(qiáng)CRPC 細(xì)胞對(duì)ENZA 的敏感性[14]。研究[15] 發(fā)現(xiàn): 敲低SOX8 通過靶向抑制Notch 信號(hào)通路逆轉(zhuǎn)CRPC 細(xì)胞的ENZA 耐藥。但目前關(guān)于NDRG1 是否參與了CRPC ENZA 耐藥機(jī)制的研究尚未見報(bào)道。
NDRG1 是NDRG 家族成員之一,參與調(diào)控腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡和耐藥等進(jìn)程,并在多種腫瘤中發(fā)揮抗癌作用。王蓓等[16] 發(fā)現(xiàn): NDRG1 在人卵巢癌細(xì)胞中表達(dá)下調(diào),上調(diào)NDRG1 可抑制細(xì)胞增殖并促進(jìn)細(xì)胞凋亡,抑制腫瘤發(fā)展。崔喆等[17] 研究發(fā)現(xiàn):在結(jié)腸癌細(xì)胞中,NDRG1 通過上調(diào)抑癌基因p53 表達(dá)抑制腫瘤細(xì)胞增殖并促進(jìn)其凋亡,進(jìn)而提高化療敏感性并抑制腫瘤進(jìn)展。YANG 等[18]發(fā)現(xiàn):NDRG1 可以增強(qiáng)西妥昔單抗在結(jié)直腸癌細(xì)胞系中的敏感性。本研究結(jié)果顯示:與CRPC 親本C4-2 細(xì)胞比較, 耐藥株C4-2/ENZA 細(xì)胞IC50 明顯升高, 細(xì)胞中NDRG1、AR 和PSA 蛋白表達(dá)水平明顯降低; 過表達(dá)NDRG1 可抑制C4-2/ENZA 細(xì)胞中AR 信號(hào)通路活化,降低細(xì)胞IC50,抑制細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,并提高細(xì)胞對(duì)ENZA 的敏感性, 提示NDRG1 參與了C4-2/ENZA 細(xì)胞耐藥過程,與上述其他腫瘤中有關(guān)NDRG1 的研究結(jié)果一致。但 NDRG1 是否通過調(diào)控 AR 信號(hào)通路影響C4-2/ENZA 耐藥性尚未完全闡明。
AR 是屬于核受體超家族中的類固醇受體,參與調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、死亡和蛋白質(zhì)合成等進(jìn)程[19]。 AR 是腫瘤發(fā)生、 發(fā)展的關(guān)鍵因子, 是目前被廣泛發(fā)現(xiàn)治療癌癥的靶點(diǎn)之一[20-21]。研究[22]顯示: AR 異常表達(dá)被認(rèn)為是腫瘤耐藥的主要因素。AR 在乳腺癌耐藥株細(xì)胞中表達(dá)上調(diào),而下調(diào)其表達(dá)可促進(jìn)細(xì)胞凋亡并抑制癌細(xì)胞耐藥。在CRPC 中, 長(zhǎng)鏈非編碼 RNA (long noncodingRNA, lncRNA) NXTAR 可抑制AR 表達(dá), 降低癌細(xì)胞ENZA 耐藥[23]。研究[24-25] 顯示:EGF 是雄激素非依賴性AR 激活的關(guān)鍵因子,可通過激活下游磷脂酰肌醇3- 激酶(phosphatidyl inositol 3-kinase, PI3K) /AKT 信號(hào)通路促進(jìn)AR 轉(zhuǎn)錄活性和CRPC 發(fā)展。本研究結(jié)果顯示:聯(lián)合EGF 處理后,細(xì)胞中AR 和PSA 蛋白表達(dá)水平及p-ARSer213/AR 和p-ARSer81/AR 比值均升高,提示EGF 處理可激活A(yù)R 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo), 這與HSIEH 等[26] 研究結(jié)果一致。進(jìn)一步研究結(jié)果顯示: EGF 處理NDRG1 過表達(dá)的C4-2/ENZA 細(xì)胞,可增強(qiáng)細(xì)胞增殖活性,升高細(xì)胞IC50, 降低細(xì)胞凋亡率, 提示EGF 可通過激活A(yù)R 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)逆轉(zhuǎn)NDRG1 對(duì)C4-2/ENZA 細(xì)胞增殖抑制和凋亡促進(jìn)作用,提高細(xì)胞耐藥性。
綜上所述,NDRG1 在C4-2 細(xì)胞ENZA 耐藥中起著關(guān)鍵作用,能夠抑制AR 通路逆轉(zhuǎn)CRPC 耐藥細(xì)胞株C4-2/ENZA 對(duì)ENZA 的耐藥性。NDRG1可能是CRPC 患者有效的治療靶點(diǎn)和預(yù)后監(jiān)測(cè)指標(biāo)。
利益沖突聲明:所有作者聲明不存在利益沖突。
作者貢獻(xiàn)聲明:張鷹和萬朝輝參與論文設(shè)計(jì)、撰寫及修改,張鷹和蔣先訓(xùn)參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取及分析。
[參考文獻(xiàn)]
[1] SEKHOACHA M, RIET K, MOTLOUNG P, et al.Prostate cancer review: genetics, diagnosis, treatmentoptions, and alternative approaches [J]. Molecules,2022, 27(17): 5730.
[2] SUNG H, FERLAY J, SIEGEL R L, et al. Globalcancer statistics 2020: GLOBOCAN estimates ofincidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185countries[J]. CA Cancer J Clin, 2021, 71(3): 209-249.
[3] LIU J Z, DONG L, ZHU Y J, et al. Prostate cancertreatment - China’s perspective[J]. Cancer Lett, 2022,550: 215927.
[4] RITCH C, COOKSON M. Recent trends in themanagement of advanced prostate cancer[J]. F1000Res,2018, 7.DOI:10.12688/f1000vesearch.15382.1.
[5] HE Y X, SHEN H, JI Y Z, et al. N-myc downstreamregulated gene 1 inhibition of tumor progression in Caco2cells[J]. World J Gastrointest Oncol, 2022, 14(12):2313-2328.
[6] VILLODRE E S, HU X D, ECKHARDT B L, et al.NDRG1 in aggressive breast cancer progression andbrain metastasis[J]. J Natl Cancer Inst, 2022, 114(4):579-591.
[7] MAO M S, JIA Y L, CHEN Y X, et al. HJURPregulates cell proliferation and chemo-resistance viaYAP1/NDRG1 transcriptional axis in triple-negativebreast cancer[J]. Cell Death Dis, 2022, 13(4): 396.
[8] LIM S C, GELETA B, MALEKI S, et al. Themetastasis suppressor NDRG1 directly regulatesandrogen receptor signaling in prostate cancer[J]. J BiolChem, 2021, 297(6): 101414.
[9] 郭曉波, 李 崗, 趙宇峰, 等. 長(zhǎng)非編碼RNA linc00641通過調(diào)節(jié)miR-362-5p/NDRG1逆轉(zhuǎn)前列腺癌細(xì)胞多西他賽耐藥的研究[J]. 沈陽(yáng)藥科大學(xué)學(xué)報(bào), 2022, 39(6):703-708.
[10]楊嘉昕, 夏 僮, 周駟杰, 等. 雙氫青蒿素對(duì)前列腺癌PC-3 細(xì)胞自噬的誘導(dǎo)作用及其機(jī)制[J]. 解放軍醫(yī)學(xué)雜志, 2023, 48(6): 676-685.
[11]李 芳, 蔣妮諺含, 柳文潔, 等. 腫瘤耐藥發(fā)生機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 腫瘤藥學(xué), 2018, 8(3): 307-312.
[12]NGUYEN D T, YANG W , RENGANATHAN A,et al. Acetylated HOXB13 regulated super enhancer genesdefine therapeutic vulnerabilities of castration-resistantprostate cancer[J]. Clin Cancer Res, 2022, 28(18):4131-4145.
[13]DUTTA S, POLAVARAM N S, ISLAM R, et al.Neuropilin-2 regulates androgen-receptor transcriptionalactivity in advanced prostate cancer [J]. Oncogene,2022, 41(30): 3747-3760.
[14]CHEN X, YANG G, LIU M, et al. Lycopene enhancesthe sensitivity of castration-resistant prostate cancer toenzalutamide through the AKT/EZH2/androgenreceptor signaling pathway[J]. Biochem Biophys ResCommun, 2022, 613: 53-60.
[15]DU Z B, CHEN X B, ZHU P Y, et al. SOX8knockdown overcomes enzalutamide resistance incastration-resistant prostate cancer by inhibiting theNotch signaling pathway[J]. Biomed Res Int, 2022,2022: 9235837.
[16]王 蓓, 代聰偉, 李 娜, 等. 上調(diào)NDRG1基因?qū)θ寺殉舶㎡VCAR3細(xì)胞周期和凋亡的影響[J]. 中國(guó)老年學(xué)雜志, 2021, 41(14): 3045-3049.
[17]崔 喆, 商 震, 谷 樂, 等. 上調(diào)NDRG1表達(dá)降低奧沙利鉑耐藥結(jié)腸癌細(xì)胞的存活率[J]. 實(shí)用藥物與臨床,2020, 23(4): 289-293.
[18]YANG G, HUANG L, JIA H T, et al. NDRG1enhances the sensitivity of cetuximab by modulatingEGFR trafficking in colorectal cancer[J]. Oncogene,2021, 40(41): 5993-6006.
[19]ANESTIS A, ZOI I, PAPAVASSILIOU A G, et al.Androgen receptor in breast cancer-clinical andpreclinical research insights[J]. Molecules, 2020,25(2): 358.
[20]PLATA BELLO A, TAMAYO JOVER M A,GUTIERREZ NICOLAS F, et al. Biomarkers forcharacterization and therapeutic orientation in castrationresistantprostate cancer[J]. Arch Esp Urol, 2022,75(2): 195-202.
[21]KHAN A, MAO Y S, TAHREEM S, et al. Structuraland molecular insights into the mechanism of resistanceto enzalutamide by the clinical mutants in androgenreceptor (AR) in castration-resistant prostate cancer(CRPC) patients[J]. Int J Biol Macromol, 2022, 218:856-865.
[22]孫 紅, 侯佳林, 蔡加琴, 等. SUMO E3連接酶介導(dǎo)雄激素受體的轉(zhuǎn)錄促進(jìn)乳腺癌他莫昔芬耐藥[J]. 中國(guó)臨床藥理學(xué)與治療學(xué), 2021, 26(3): 285-291.
[23]GHILDIYAL R, SAWANT M, RENGANATHAN A,et al. Loss of long noncoding RNA NXTAR in prostatecancer augments androgen receptor expression andenzalutamide resistance[J]. Cancer Res, 2022, 82(1):155-168.
[24]BONACCORSI L, MURATORI M, CARLONI V,et al. The androgen receptor associates with the epidermalgrowth factor receptor in androgen-sensitive prostatecancer cells[J]. Steroids, 2004, 69(8/9): 549-552.
[25]SHORNING B Y, DASS M S, SMALLEY M J, et al.The PI3K-AKT-mTOR pathway and prostate cancer:At the crossroads of AR, MAPK, and WNTsignaling[J]. Int J Mol Sci, 2020, 21(12): 4507.
[26]HSIEH T F, CHEN C C, MA W L, et al. Epidermalgrowth factor enhances androgen receptor-mediatedbladder cancer progression and invasion via potentiationof AR transactivation[J]. Oncol Rep, 2013, 30(6):2917-2922.
[基金項(xiàng)目] 湖南省衛(wèi)健委衛(wèi)生科研項(xiàng)目(D202304058812,D202213014836)
吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2024年3期