安罗替尼通过抑制活化的癌症相关成纤维细胞分泌细胞因子来抑制宫颈癌细胞的增殖和侵袭

Anlotinib inhibits cervical cancer cell proliferation and invasion by suppressing cytokine secretion in activated cancer-associated fibroblasts.

作者信息Yaozu Xiong, Xiaoting Xu, Xilei Zhou, Yusuo Tong, Changhua Yu
PMID39193386
发布时间2024-08-13
DOI10.3389/fonc.2024.1412660

实验完整度

包含体外细胞实验(CAFs分离培养、增殖、侵袭、机制验证)、体内异种移植瘤模型,并联合多西他赛验证药效,具备功能与机制双重验证。

主要模型

宫颈癌细胞系Hela和Siha 原代癌相关成纤维细胞(CAF1、CAF2) 正常成纤维细胞(NF1、NF2) Siha+CAFs异种移植裸鼠模型

重点核对

CAFs鉴定:α-SMA和FAP蛋白表达(Western blot) 低浓度(4 μM)安罗替尼对CAFs活化和细胞因子分泌的抑制作用 IL-6和IL-8重组蛋白对CAF-CM促增殖、侵袭效应的恢复作用 Jak2/Stat3磷酸化水平变化(Western blot) 体内实验中安罗替尼口服剂量1.5 mg/kg、每周7次,多西他赛腹腔注射50 mg/kg、每周2次

摘要

目的:本研究旨在探讨安罗替尼是否通过抑制活化的癌症相关成纤维细胞(CAFs)分泌的细胞因子,从而对宫颈癌细胞的增殖和侵袭产生抑制作用。方法:从宫颈癌组织中分离CAFs,并进行体内外实验研究。采用分子生物学实验方法验证安罗替尼能否抑制源自宫颈癌组织的CAFs的促癌作用。结果:CAFs促进宫颈癌细胞的增殖和侵袭。安罗替尼抑制CAFs的活化,并抑制CAFs对宫颈癌细胞的促进作用。安罗替尼抑制CAFs内多种细胞因子的表达,并抑制白细胞介素(IL)-6(IL-6)和IL-8的释放。体内研究表明,安罗替尼减弱了异种移植宫颈癌细胞的生长,与多西他赛联合治疗具有更显著的肿瘤生长抑制作用。结论:安罗替尼通过抑制CAFs的活化和促癌细胞因子的分泌,抑制CAFs的促癌作用。我们的研究结果表明,安罗替尼与多西他赛的联合用药可能是治疗难治性宫颈癌的潜在策略。

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
安罗替尼能否通过抑制宫颈癌组织中癌相关成纤维细胞(CAFs)的活化及其分泌的细胞因子,来抑制宫颈癌细胞的增殖和侵袭。
核心机制
安罗替尼抑制CAFs活化(降低α-SMA和FAP表达),并抑制CAFs分泌IL-6、IL-8等细胞因子,从而减弱其对宫颈癌细胞增殖和侵袭的促进作用,可能通过Jak2/Stat3信号通路介导。
主要证据
体外实验中,CAF-CM促进宫颈癌细胞增殖和侵袭,安罗替尼处理消除该效应;重组IL-6和IL-8恢复其促进效应;体内异种移植模型显示安罗替尼抑制肿瘤生长,且与多西他赛联合效果更显著。
研究意义
安罗替尼与多西他赛联合可能成为治疗难治性宫颈癌的潜在策略。

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

分离并鉴定CAFs和NFs

获取实验所需的主要细胞模型,并验证其鉴定标志物。

从宫颈癌组织和癌旁组织分离原代CAFs(CAF1、CAF2)和NFs(NF1、NF2),通过Western blot检测α-SMA和FAP表达确认其活化状态。

2

制备CAF条件培养基(CAF-CM)并验证其促癌效应

验证CAFs分泌的因子对宫颈癌细胞增殖、侵袭和迁移的影响。

CAFs经TGF-β刺激后收集条件培养基(CAF-CM),用CAF-CM处理宫颈癌细胞系(Hela、Siha),检测增殖、克隆形成、EdU掺入、侵袭和迁移能力;同时进行体内共植入实验。

3

评估安罗替尼对CAFs活化及细胞因子表达的影响

检测安罗替尼对CAFs增殖、活化标志物和细胞因子分泌的影响。

用不同浓度安罗替尼处理CAFs,检测增殖活性、α-SMA和FAP蛋白表达,以及多种细胞因子基因表达和IL-6、IL-8、VEGFA的分泌水平。

4

验证安罗替尼处理后的CAF-CM对宫颈癌细胞增殖和侵袭的影响

验证安罗替尼是否能够消除CAFs对宫颈癌细胞的促增殖和促侵袭作用。

用安罗替尼(4 μM)处理CAFs制备条件培养基(anlotinib-treated CAF-CM),处理Hela和Siha细胞,检测增殖和侵袭能力。

5

鉴定安罗替尼靶向的细胞因子及下游机制

确定安罗替尼抑制CAFs促癌作用的关键细胞因子,并阐明其下游信号通路。

通过超速离心分离CAF-CM上清和沉淀,检测上清的促增殖活性;qRT-PCR筛选安罗替尼抑制的细胞因子;ELISA验证IL-6、IL-8、VEGFA分泌;外源性加入重组IL-6和IL-8评估功能恢复;Western blot检测Jak2/Stat3磷酸化。

6

评估安罗替尼单独及联合多西他赛的体内抗肿瘤效果

评估安罗替尼在体内对Siha+CAFs移植瘤的生长抑制作用,并比较与多西他赛联合的效果。

建立Siha+CAFs裸鼠移植瘤模型,随机分为对照组、安罗替尼组、多西他赛组和联合组,给予相应治疗,监测肿瘤体积和体重,并通过H&E、免疫组化和免疫荧光检测Ki-67、α-SMA及细胞因子表达。

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
Dulbecco改良Eagle培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素Gibco--
碱性成纤维细胞生长因子Cell Signaling Technology42430
二甲基亚砜Sigma-Aldrich--
吐温-80Sigma-Aldrich--
转化生长因子-βR&D systems--
细胞计数试剂盒-8Dojindo--
Cell-Light EDU Apollo 488体外成像试剂盒Ribobio--
Hoechst 33342染料----
共聚焦显微镜Nikon--
康宁BioCoat Matrigel侵袭小室Corning--
SDS-PAGE凝胶----
PVDF膜Merck Millipore--
化学发光试剂盒Beyotime--
化学发光凝胶成像仪Carestream Health--
α-SMA小鼠单克隆抗体Sigma-AldrichA2547
磷酸化Stat3兔单克隆抗体Cell Signaling Technology9145
Stat3小鼠单克隆抗体Cell Signaling Technology9139S
磷酸化Jak2兔单克隆抗体Cell Signaling Technology3771
Jak2兔单克隆抗体Cell Signaling Technology3230
Fap兔单克隆抗体Cell Signaling Technology52818S
Akt兔单克隆抗体Cell Signaling Technology4691
Erk兔单克隆抗体Cell Signaling Technology4695
Caspase3兔单克隆抗体Cell Signaling Technology9662
Cleaved Caspase3兔单克隆抗体Cell Signaling Technology9664
GAPDH小鼠单克隆抗体Cell Signaling Technology2118
超速离心机----
TRIzol试剂Invitrogen--
SYBR Premix Ex Taq II试剂Takara--
ABI 7500实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
人IL-6 ELISA试剂盒Quanticyto, neobioscience--
人IL-8 ELISA试剂盒Quanticyto, neobioscience--
人VEGFA ELISA试剂盒Quanticyto, neobioscience--
裸鼠----
多西他赛----
Ki-67兔单克隆抗体DakoM7240
α-SMA抗体Abcamab5694
IL-6抗体Abcamab233706
IL-8抗体Abcamab289967
VEGFA抗体Abcamab52917
Alexa-Fluor 488/555二抗Beyotime--
含DAPI的抗荧光淬灭封片剂Beyotime--
ImageJ 1.5图像分析软件----

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
CAFs分离培养
组织来源、分离方法(贴壁)、培养条件(DMEM + 20% FBS + 1%青霉素-链霉素 + 1 ng/mL bFGF)、传代次数(4-8代)
阅读提示:Methods 2.1 节
条件培养基制备
血清饥饿处理、TGF-β浓度(5 ng/mL)、处理时间(48小时)、收集后离心参数
阅读提示:Methods 2.3 节
细胞增殖实验
细胞接种密度、安罗替尼浓度(0-32 μM)、处理时间(48小时)、检测波长(450 nm)
阅读提示:Methods 2.4 节
侵袭实验
小室型号、上室接种细胞数、下室FBS浓度(3%)、处理物(CAF-CM等)、处理时间
阅读提示:Methods 2.7 节
体内实验
细胞植入数量(Siha 5×10^6 + CAF 1×10^6)、裸鼠周龄(7周)、每组样本量(5个移植瘤)、给药方案(1.5 mg/kg安罗替尼口服每周7次;50 mg/kg多西他赛腹腔每周2次)
阅读提示:Methods 2.12 节