小白菊内酯通过抑制NF-kB信号通路增强环磷酰胺在肺癌中的节拍化疗效果

Parthenolide enhances the metronomic chemotherapy effect of cyclophosphamide in lung cancer by inhibiting the NF-kB signaling pathway.

作者信息Zheng Cai, Lang Gao, Kai Hu, Qi-Ming Wang
PMID39071467
发布时间2024-07
DOI10.5306/wjco.v15.i7.895

实验完整度

包含体外细胞实验(CCK8、凋亡检测)、体内荷瘤小鼠模型(生存分析、肿瘤生长监测)及免疫组化、Western blot等分子机制验证,且明确功能验证和机制验证。

主要模型

P450过表达LLC细胞系(小鼠Lewis肺癌细胞) C57BL/6J小鼠皮下移植瘤模型

重点核对

LLC细胞转染CYP2B6恒定表达质粒 细胞增殖实验:2×10^3细胞/孔接种96孔板,处理48小时 凋亡检测:5×10^4细胞,Annexin V-FITC和PI双染 动物实验:2×10^6细胞/只皮下接种,每组10只小鼠 给药剂量:CTX 20 mg/kg/day,PTL 40 mg/kg/day,灌胃给药持续约3周

摘要

背景:小白菊内酯(PTL),一种来源于药用植物小白菊的倍半萜内酯,通过靶向NF-kB、STAT3等通路表现出多种生物效应,已成为多种恶性肿瘤的有前景的辅助治疗药物。目的:评估PTL对环磷酰胺(CTX)节拍化疗的体外和体内效果。方法:通过测量细胞活力和凋亡来评估PTL和CTX对Lewis肺癌细胞(LLC细胞)的细胞毒性。使用肿瘤异种移植小鼠模型评估抗肿瘤效果,并监测小鼠的生存率和肿瘤体积。此外,收集的肿瘤组织分析了肿瘤微环境指标和炎症因子。结果:在体外,PTL与CTX在抑制LLC细胞生长和促进凋亡方面表现出协同作用。在体内,PTL与CTX联合的节拍化疗提高了荷瘤小鼠的生存率,并降低了肿瘤生长速度。此外,PTL与CTX联合的节拍化疗减少了NF-κB活化,并通过减少肿瘤血管生成、转化生长因子β和α-SMA阳性细胞来改善肿瘤免疫微环境。结论:PTL是一种有效的化合物,在体外和体内均能增强CTX的节拍化疗效果,提示其作为节拍化疗的辅助治疗策略以改善化疗效果的潜力。

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
PTL能否通过抑制NF-κB信号通路增强CTX在肺癌中的节拍化疗效果。
核心机制
PTL通过抑制CTX诱导的NF-κB激活(降低p65磷酸化和转录活性),联合CTX抑制肿瘤生长、减少血管生成和降低TGF-β及α-SMA表达,从而增强CTX的抗肿瘤效果。
主要证据
体外实验中PTL与CTX联用协同抑制P450过表达LLC细胞增殖并促进凋亡;体内实验中联合治疗显著提高荷瘤小鼠生存率、降低肿瘤生长速率,并减少肿瘤血管密度(CD31阳性)和TGF-β、α-SMA阳性细胞。
研究意义
PTL可能作为节拍化疗的辅助治疗策略,提高化疗效果,有助于科学家和临床医生制定新的节拍化疗方案。

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

构建CTX代谢细胞模型

使LLC细胞表达CYP2B6以代谢CTX为活性形式,用于体外评估CTX的细胞毒性。

对LLC细胞进行CYP2B6恒定表达质粒转染,并通过Q-PCR和Western blot验证CYP2B6的过表达,同时检测不同细胞系中P450表达水平。

2

体外细胞毒性及协同效应评估

评估PTL和CTX单用及联用对P450过表达LLC细胞的增殖抑制和凋亡诱导作用,并计算协同指数。

使用CCK8法检测不同浓度CTX和PTL处理后的细胞活力,使用PI/Annexin V双染流式细胞术检测凋亡,并使用CompuSyn软件计算联合指数。

3

体内抗肿瘤效果评估

在皮下移植瘤小鼠模型中评估PTL联合低剂量CTX节拍化疗对小鼠生存和肿瘤生长的影响。

建立C57BL/6J小鼠皮下移植瘤模型,随机分为对照组、CTX、PTL和CTX+PTL组,每日灌胃给药,记录小鼠生存和肿瘤大小。

4

肿瘤组织病理及微环境分析

分析联合治疗对肿瘤组织形态、血管生成、巨噬细胞浸润和免疫调节因子的影响。

对肿瘤组织进行HE染色、CD31、F4/80、CD206、TGF-β、IL-6、TNF-α和α-SMA的免疫组化染色,并统计阳性细胞比例。

5

NF-κB信号通路验证

验证PTL联合CTX是否抑制CTX诱导的NF-κB激活。

通过Western blot检测NF-κB p65及磷酸化水平,通过NF-κB p65转录因子活性检测试剂盒分析转录活性。

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
RPMI-1640培养基文中未明确说明--
胎牛血清文中未明确说明--
增强型CCK8细胞增殖检测试剂盒Elabscience--
细胞凋亡检测试剂盒Elabscience--
Annexin V-FITC文中未明确说明--
碘化丙啶文中未明确说明--
流式细胞仪BD Bioscience--
RIPA裂解液Beyotime Biotechnology--
PVDF膜Millipore--
CYP2B6抗体ABclonalA1463
抗NF-kB P65抗体Abcamab16502
抗NF-kB p65磷酸化(S536)抗体Abcamab76302
抗β-肌动蛋白抗体ElabscienceE-AB-20034
山羊抗兔IgG(H+L)(过氧化物酶/HRP偶联)ElabscienceE-AB-1003
Immobilon Western HRP底物Millipore--
化学发光成像仪Tanon--
NF-κB p65转录因子活性检测试剂盒RayBiotech Inc.--
核/胞质蛋白提取试剂盒Viagene Biotech Inc.SINP001
IV型胶原酶Sigma--
抗CD31抗体Abcamab124432
抗F4/80抗体ABclonalA1256
抗α平滑肌肌动蛋白[1A4]抗体Abcamab7817
抗甘露糖受体/CD206抗体Abcamab64693
抗转化生长因子β(TGF β1)抗体Abcamab215715
肿瘤坏死因子α(TNF-α)抗体ABclonalA11534
IL-6抗体ABclonalA0286
山羊抗小鼠IgG(H+L)(过氧化物酶/HRP偶联)ElabscienceE-AB-1001

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
体外细胞模型
LLC细胞是否稳定表达CYP2B6,培养基成分(RPMI-1640+10%FBS),孵育条件(37℃、5%CO2),细胞生长状态。
阅读提示:Materials and Methods: Cell line and mice, Cell proliferation assay
药物处理与剂量
CTX和PTL的具体浓度、处理时间(48小时)、联合指数计算方法。
阅读提示:Results: PTL enhanced cytotoxicity of CTX on P450 overexpressed LLC cells; Figure 2
动物模型建立
小鼠品系、体重、细胞接种数量、接种部位、分组方法(每组10只)。
阅读提示:Materials and Methods: Subcutaneous tumor inoculation
节拍化疗方案
CTX剂量(20 mg/kg/day)、PTL剂量(40 mg/kg/day)、给药方式(灌胃)、给药频率(每日)和持续时间(约3周)。
阅读提示:Materials and Methods: Subcutaneous tumor inoculation; Results: PTL improved survival...
数据收集与统计分析
生存记录标准(肿瘤长径达2cm处死)、肿瘤测量方法、统计分析选择(Kaplan-Meier、log-rank、ANOVA、t检验)。
阅读提示:Materials and Methods: Statistical analysis; Figure 3