基于吉西他滨的疗法与AdipoRon联合可增强人PDAC细胞系的生长抑制

Integrating Gemcitabine-Based Therapy With AdipoRon Enhances Growth Inhibition in Human PDAC Cell Lines.

作者信息Angela Ragone, Alessia Salzillo, Annamaria Spina, Silvio Naviglio, Luigi Sapio
PMID35273510
发布时间2022-02-13
DOI10.3389/fphar.2022.837503

实验完整度

包含细胞活力检测、克隆形成、流式细胞术、Western blot及耐药细胞模型等多层次实验,但缺乏体内实验及患者样本验证。

主要模型

MIA PaCa-2人胰腺导管腺癌细胞系 PANC-1人胰腺导管腺癌细胞系 MIA PaCa-2吉西他滨耐药细胞系

重点核对

AdipoRon浓度:5-40 μg/ml,常用10 μg/ml 吉西他滨浓度:MIA PaCa-2为7.5-30 nM,PANC-1为25-100 nM 处理时间:24小时和48小时 PD98059预处理:10 μM,2小时 细胞计数使用Bürker chamber,每点至少计数两次

摘要

胰腺导管腺癌(PDAC)占所有胰腺癌的90%。尽管其发病率在癌症中并非最高,但PDAC的预后极其致命。由于诊断时的侵袭性或转移阶段,化疗构成了唯一效果甚微的治疗方法。由于吉西他滨(Gem)仍是PDAC治疗的基石,低反应率和耐药机制的出现要求额外的治疗策略。第一种合成的口服活性脂联素受体激动剂AdipoRon(AdipoR)最近被提议作为包括PDAC在内的多种肿瘤的抗癌药物。为了进一步探讨AdipoR的治疗潜力,本文研究了其与Gem在人PDAC细胞系中的药效学相互作用。令人惊讶的是,与单药相比,它们同时给药在抑制PDAC细胞生长和限制克隆形成潜力方面显示出更有效的作用。此外,即使在吉西他滨耐药的MIA PaCa-2细胞中,AdipoR联合Gem仍持续有效。虽然AdipoR和Gem在阻滞细胞周期进程方面的不同能力支持了它们在PDAC中的协同作用,但机制上,PD98059介导的p44/42 MAPK消融阻碍了联合治疗的效果。综上所述,我们的研究结果提出AdipoR是吉西他滨基础治疗的合适伙伴,并认识到p44/42 MAPK通路可能参与联合治疗的结果。

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
AdipoRon与吉西他滨联合是否能增强对PDAC细胞生长的抑制作用及其潜在机制
核心机制
AdipoR与Gem通过不同方式阻滞细胞周期(AdipoR阻滞G0/G1期,Gem阻滞S期),联合作用产生协同效应;p44/42 MAPK通路的激活参与联合治疗的效果
主要证据
细胞活力测定显示联合用药比单药更有效抑制MIA PaCa-2和PANC-1细胞生长;克隆形成实验显示联合用药显著减少集落形成;CompuSyn分析提示协同作用;流式细胞术显示细胞周期分布改变;Western blot显示p44/42 MAPK磷酸化增加,PD98059抑制其活性后联合效果减弱
研究意义
AdipoR可作为吉西他滨联合治疗的潜在新伙伴,为PDAC治疗提供新策略,尤其对耐药患者可能有益;但需进一步体内及临床研究验证

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

评估AdipoRon和吉西他滨单药对PDAC细胞生长的影响

确定两种药物单独使用时的剂量效应和时间依赖性

使用不同浓度的AdipoRon(10-40 μg/ml)和吉西他滨(MIA PaCa-2: 50-100 nM, PANC-1: 50-100 nM)处理细胞,并通过trypan blue排除法计数活细胞

2

评估联合用药对细胞生长的影响及协同作用分析

确定AdipoR与Gem联合是否优于单药,并量化药物相互作用

固定比例联合处理细胞,进行细胞活力测定,并使用CompuSyn软件进行Chou-Talalay分析计算组合指数CI

3

评估联合用药对克隆形成能力的影响

检测长期暴露于药物对细胞锚定非依赖性生长的影响

将细胞低密度接种,用单药或联合处理,直至形成可见克隆,结晶紫染色并定量

4

分析细胞周期分布和凋亡

确定单药及联合用药对细胞周期阶段和凋亡的影响

使用碘化丙啶染色,通过流式细胞术分析细胞周期分布;检测subG1群体和trypan blue排除实验评估细胞死亡

5

评估p44/42 MAPK通路在联合效应中的作用

验证p44/42 MAPK是否参与联合用药的抗增殖效应

通过Western blot检测p44/42 MAPK及其磷酸化水平;使用MEK1/2抑制剂PD98059预处理,观察对细胞生长的影响

6

评估联合用药在吉西他滨耐药细胞中的效果

检测AdipoR联合Gem是否能克服吉西他滨耐药性

建立吉西他滨耐药MIA PaCa-2细胞系,用单药和联合处理,评估细胞生长和克隆形成能力

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。

评估细胞活力
评估克隆形成能力
检测蛋白表达

产品清单

实验环节名称品牌货号
杜尔贝科最低必需培养基EurocloneECM0728L
胎牛血清EurocloneECS0180L
青霉素/链霉素EurocloneECB3001D
AdipoRonSigma-AldrichSML0998
吉西他滨Sigma-AldrichG6423
台盼蓝Sigma-AldrichT8154
碘化丙啶Sigma-AldrichP4864
结晶紫Sigma-AldrichC0775
PD98059Sigma-AldrichP215
二甲基亚砜AppliChemA3672
无水乙醇Carlo Erba308603
α-微管蛋白抗体Cell Signaling Technology3873
细胞周期蛋白E1抗体Cell Signaling Technology4129
p44/42 MAPK抗体Cell Signaling Technology9102
磷酸化p44/42 MAPK抗体Cell Signaling Technology9101
细胞周期蛋白A1抗体Santa Cruz Biotechnologysc-751
纽蛋白抗体Santa Cruz Biotechnologysc-73614
p27KIP1抗体Abcamab3203
核糖核酸酶ASigma-AldrichR5503
磷酸盐缓冲液EurocloneECB4004lL
硝酸纤维素膜AmershamGEH10600008
吐温20HIMEDIATC287
脱脂奶粉AppliChemA0530
增强型鲁米诺化学发光底物ElabscienceE-IR-R301
RIPA裂解液Sigma-AldrichR0278
蛋白酶和磷酸酶抑制剂混合物Cell Signaling Technology5872
Bradford检测试剂SERVA39222
上样缓冲液(Laemmli 2x)Sigma-AldrichS3401
FACS-Celesta流式细胞仪BD Biosciences--
Infinite 200 PRO酶标仪Tecan Life Sciences--
Mini Trans-Blot转印系统Bio-Rad Laboratories--
ChemiDoc成像系统Bio-Rad Laboratories--

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
细胞培养
细胞系来源,培养基成分,FBS浓度,抗生素浓度,培养条件
阅读提示:Materials and Methods: Cell Culture Maintenance and Drug Treatments
药物处理
AdipoRon和吉西他滨的浓度、处理时间、溶剂对照(DMSO和H2O)
阅读提示:Materials and Methods: Cell Culture Maintenance and Drug Treatments; Figure Legends 1-6
细胞活力测定
细胞接种密度,处理时间,trypan blue浓度,计数方法
阅读提示:Materials and Methods: Assessment of Drug-Mediated Effects on Living and Death Cells
克隆形成实验
细胞接种密度,药物浓度,处理时间,结晶紫染色和定量方法
阅读提示:Materials and Methods: Colony Forming Assay
细胞周期分析
细胞处理时间,PI染色浓度,RNase浓度,孵育时间,事件数,仪器设置
阅读提示:Materials and Methods: Flow Cytometry Analysis
蛋白质印迹
蛋白提取量,裂解液成分,SDS-PAGE条件,转膜条件,抗体浓度,孵育时间
阅读提示:Materials and Methods: Western Blotting and Protein Extraction and Western Blotting Sample Preparation
耐药细胞系建立
Gem浓度递增方案,处理周期,最终浓度,恢复期
阅读提示:Materials and Methods: Development of Gemcitabine-Resistant MIA PaCa-1 Cells