抑制EGFR/PKC-δ/NF-κB信号通路与丙咪嗪抑制非小细胞肺癌进展相关

Suppression of EGFR/PKC-δ/NF-κB Signaling Associated With Imipramine-Inhibited Progression of Non-Small Cell Lung Cancer.

作者信息Po-Fu Yueh, Yuan-Hao Lee, I-Tsang Chiang, Wei-Ting Chen, Keng-Li Lan, Cheng-Hsien Chen, Fei-Ting Hsu
PMID34765548
发布时间2021-10-26
DOI10.3389/fonc.2021.735183

实验完整度

包含体外细胞实验(细胞活力、凋亡、迁移侵袭)和体内动物模型(荷瘤小鼠肿瘤生长及IHC验证),并进行了机制验证(EGFR/PKC-δ/NF-κB通路抑制)。

主要模型

CL1-5-F4非小细胞肺癌细胞系 A549和NCI-460非小细胞肺癌细胞系 CL1-5-F4/NF-κB-luc2皮下荷瘤裸鼠模型

重点核对

丙咪嗪浓度:0-200 μM(体外),20 mg/kg/天(体内)

摘要

背景:已有报道抗抑郁药具有多种癌症的抗肿瘤潜力;然而,丙咪嗪在非小细胞肺癌(NSCLC)中的作用尚未阐明。已知表皮生长因子受体(EGFR)是控制NSCLC进展的关键调控因子之一。EGFR是否是丙咪嗪抑制肿瘤信号转导并产生抗肿瘤潜力的靶点仍不清楚。方法:我们使用CL-1-5-F4细胞和动物模型来鉴定丙咪嗪的潜在机制和治疗效果。分别通过MTT法、流式细胞术、transwell、伤口愈合实验、彗星实验、免疫荧光染色、NF-κB报告基因实验和Western blotting检测细胞毒性、凋亡、侵袭/迁移、DNA损伤、NF-κB核转位、NF-κB活化、EGFR/PKC-δ/NF-κB磷酸化。通过CL-1-5-F4/NF-κB-luc2荷瘤动物模型验证肿瘤生长。结果:丙咪嗪通过内在和外在凋亡信号有效诱导NSCLC细胞凋亡。丙咪嗪增加DNA损伤,同时抑制NSCLC细胞的侵袭和迁移能力。丙咪嗪降低EGFR/PKC-δ/NF-κB及其下游蛋白的磷酸化。丙咪嗪与标准疗法厄洛替尼(EGFR抑制剂)在抑制肿瘤生长方面效果相似。在丙咪嗪治疗的小鼠中未发现明显的体重减轻和肝脏病理改变。结论:在体外和体内模型中,丙咪嗪触发的抗NSCLC作用至少部分归因于其对EGFR/PKC-δ/NF-κB通路的抑制。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
EGFR是否是丙咪嗪抑制非小细胞肺癌(NSCLC)进展的靶点,以及其抗肿瘤机制是什么?
核心机制
丙咪嗪通过抑制EGFR/PKC-δ/NF-κB信号通路,诱导细胞凋亡和抑制肿瘤生长。
主要证据
体外实验显示丙咪嗪抑制EGFR/PKC-δ/NF-κB磷酸化,并诱导凋亡;体内荷瘤模型证实肿瘤生长抑制和NF-κB活性降低。
研究意义
丙咪嗪可能作为补充治疗药物,通过诱导凋亡和抑制肿瘤进展为NSCLC患者提供治疗益处。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

细胞活力与凋亡检测

评估丙咪嗪对NSCLC细胞的细胞毒性和凋亡诱导作用。

使用MTT法检测细胞活力,Annexin-V/PI染色检测凋亡,流式细胞术检测caspase活化。

2

凋亡通路分析

确定丙咪嗪诱导凋亡是否涉及外源性和内源性凋亡信号通路。

通过流式细胞术和Western blotting检测Fas/FasL、caspase-8、caspase-9、钙离子、线粒体膜电位、ROS等标志物。

3

NF-κB信号通路抑制验证

验证丙咪嗪是否通过EGFR/PKC-δ/NF-κB通路抑制NF-κB活化。

使用NF-κB报告基因实验检测NF-κB活化,免疫荧光检测NF-κB核转位,Western blotting检测磷酸化蛋白水平。

4

迁移与侵袭能力评估

评估丙咪嗪对NSCLC细胞迁移和侵袭能力的影响。

使用伤口愈合实验和Transwell迁移/侵袭实验检测细胞迁移和侵袭能力。

5

体内抗肿瘤效果评估

评估丙咪嗪在荷瘤小鼠模型中的抗肿瘤效果和毒性。

使用CL1-5-F4/NF-κB-luc2细胞建立皮下荷瘤模型,给予丙咪嗪或厄洛替尼,测量肿瘤体积、体重,进行IHC和H&E染色。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
丙咪嗪Sigma Chemical Co.--
MTTSigma Chemical Co.--
DMEM/F-12培养基GIBCO®/Invitrogen Life Technologies--
胎牛血清GIBCO®/Invitrogen Life Technologies--
MMP-9抗体MilliporeAB19016
VEGF抗体Abcamab1316
EGFR (Try1068)抗体Cell Signaling2234
EGFR抗体ElabscienceE-AB-63555
PKC-δ (Thr507)抗体ElabscienceE-AB-20968
PKC-δ抗体ElabscienceE-AB-14675
NF-κB p65 (Ser536)抗体ElabscienceE-AB-70335
NF-κB p65抗体ElabscienceE-AB-22066
MCL-1抗体BioVisionBV-438
cFLIP抗体Cell SignalingD16A8
XIAP抗体Thermo Fisher ScientificPA5-29253
Fas抗体ElabscienceE-AB-40063
FasL抗体ElabscienceE-AB-31410
cleaved caspase-3抗体ElabscienceE-AB-30004
cleaved caspase-8抗体ElabscienceE-AB-22107
cleaved caspase-9抗体Cell Signaling Technology9505
PARP-1抗体Cell Signaling Technology9532
β-actin抗体Santa Cruz Biotechnologysc-47778
二抗(山羊抗小鼠IgG、山羊抗兔IgG)Jackson Immunoresearch Laboratories Inc.--
D-荧光素Caliper Life Science--
pNF-κB-luc2载体Promega--
JetPEI™转染试剂Polyplus-transfection--
潮霉素BSigma Chemical Co.--
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒Vazyme Biotech Co. Lt--
DiOC6染料Molecular Probes--
FITC-DEVD-FMK----
Red-IETD-FMK----
FITC-VAD-FMK----
DCFH-DAMolecular Probes--
Fluo-3/AM----
碘化丙啶----
RNA酶Sigma Chemical Co.--
Triton X-100----
FITC标记二抗Jackson Immunoresearch Laboratories Inc.--
DAPI封片剂----
NP40裂解液----
Pierce BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
PVDF膜FluoroTrans® Pall Corporation--
Immobilon Western化学发光HRP底物Pierce--
UVP ChemiDoc-It™成像系统Analytik Jena--
IVIS Lumina LT系列PerkinElmer--
D-荧光素Gold Biotechnology--
异氟烷Abbott--
IHC Select®试剂盒EMD Millipore--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞活力实验
细胞系:CL1-5-F4, A549, NCI-460;丙咪嗪浓度:0-200 μM;处理时间:48小时;细胞密度:1.5×10^4/孔
阅读提示:Materials and Methods: 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-Diphenyltetrazolium Bromide Assay; Results: Figure 1B
凋亡实验
丙咪嗪浓度:100和150 μM;处理时间:48小时;Annexin-V/PI染色;caspase抑制剂Z-VAD
阅读提示:Materials and Methods: Flow Cytometry; Results: Figure 1C, D
NF-κB报告基因实验
CL1-5-F4/NF-κB-luc2细胞;丙咪嗪浓度:0-200 μM;厄洛替尼10 μM;hEGF 30 ng/ml;rottlerin 20 nM;PMA 75 nM;处理时间:48小时
阅读提示:Materials and Methods: NF-ĸB Reporter Gene Assay; Results: Figure 3A, C
迁移侵袭实验
CL1-5-F4细胞;丙咪嗪浓度:100和150 μM;处理时间:48小时;Transwell膜孔径8 μm;细胞数5×10^5;迁移时间24小时
阅读提示:Materials and Methods: Trans-Well Migration and Invasion Assay; Results: Figure 4D-F
动物实验
小鼠品系:BALB/c裸鼠;周龄:6周;细胞:CL1-5-F4/NF-κB-luc2 (1×10^6);分组:vehicle、erlotinib (20 mg/kg/天)、imipramine (20 mg/kg/天);给药方式:灌胃;处理时间:14天(vehicle)或10天(药物)
阅读提示:Materials and Methods: Establishment of Tumor-Bearing Animal Model; Results: Figure 5