抑制脾酪氨酸激酶通过稳定微管增强紫杉醇对卵巢癌细胞的细胞毒性

Inhibition of Spleen Tyrosine Kinase Potentiates Paclitaxel-Induced Cytotoxicity in Ovarian Cancer Cells by Stabilizing Microtubules.

作者信息Yu Yu, Stephanie Gaillard, Jude M Phillip, Tai-Chung Huang, Sneha M Pinto, Nayara G Tessarollo, Zhen Zhang, Akhilesh Pandey, Denis Wirtz, Ayse Ayhan, Ben Davidson, Tian-Li Wang, Ie-Ming Shih
PMID26096845
发布时间2015-07-13
DOI10.1016/j.ccell.2015.05.009

实验完整度

高

包含患者组织芯片、细胞系、动物移植瘤模型及SILAC磷酸化蛋白质组学,并有功能与机制验证。

主要模型

卵巢高级别浆液性癌患者组织及腹水样本 SKOV3和MPSC1及其紫杉醇耐药亚系 SKOV3c.2皮下移植瘤裸鼠模型 SKOV3Luc腹腔复发移植瘤裸鼠模型

重点核对

紫杉醇耐药细胞系SKOV3TR和MPSC1TR中SYK及p-SYK(Y525/526)表达水平 R406与紫杉醇联合的协同指数及紫杉醇IC50变化倍数 R406(6.5 mg/kg)和紫杉醇(8 mg/kg)联合对SKOV3c.2皮下移植瘤重量的影响 R406(10 mg/kg)和紫杉醇(10 mg/kg)联合对SKOV3Luc腹腔复发瘤 luminescence 的影响 SILAC磷酸化蛋白质组中R406下调的磷酸化肽段及候选SYK底物

摘要

化疗耐药是长期缓解的主要障碍,克服耐药的策略具有重要临床意义。我们发现,紫杉醇/卡铂治疗后卵巢癌中脾酪氨酸激酶(SYK)和磷酸化SYK上调。体外实验中,紫杉醇耐药细胞表达更高水平的SYK,且磷酸化SYK/SYK比值与卵巢癌细胞紫杉醇耐药正相关。通过抑制剂或基因敲低使SYK失活,可在体外和体内增敏紫杉醇的细胞毒性。对紫杉醇耐药肿瘤细胞磷酸酪氨酸蛋白质组的分析显示,SYK可磷酸化微管蛋白和微管相关蛋白。抑制SYK可增强原本不敏感的紫杉醇耐药肿瘤细胞中的微管稳定性。因此,靶向SYK通路是增强紫杉醇反应的有前景的策略。

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
SYK如何促进卵巢癌化疗耐药,以及抑制SYK能否增强紫杉醇的抗肿瘤效果。
核心机制
SYK磷酸化微管蛋白和微管相关蛋白(如MAP1B、MAP4),对抗紫杉醇诱导的微管稳定;抑制SYK可稳定微管并增强紫杉醇细胞毒性。
主要证据
患者组织免疫组化显示复发肿瘤SYK和p-SYK升高;紫杉醇耐药细胞中p-SYK/SYK比值与IC50正相关;SILAC鉴定微管相关蛋白为SYK底物;R406与紫杉醇协同抑制肿瘤生长并增加乙酰化α-tubulin。
研究意义
靶向SYK通路是增强紫杉醇反应、克服紫杉醇耐药的有前景策略,为SYK抑制剂联合紫杉醇的临床研究提供临床前依据。

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

患者样本中SYK表达与化疗耐药关联分析

比较原发与复发卵巢癌中SYK和p-SYK表达,并分析其与化疗反应的关系。

对配对原发和复发HGSC组织进行免疫组化,使用H-score半定量SYK和p-SYK(Y525/526);对214例卵巢癌腹水样本进行SYK染色并与化疗反应关联分析。

2

SYK表达与紫杉醇耐药的相关性验证

确定SYK表达和活性是否与紫杉醇耐药相关。

比较亲本和紫杉醇耐药细胞中SYK和p-SYK表达;在25种原代卵巢癌细胞培养和细胞系中分析p-SYK/SYK比值与紫杉醇或卡铂IC50的相关性。

3

SYK失活对细胞生长和药物敏感性的影响

验证SYK是否可作为治疗靶点,以及抑制SYK是否增敏紫杉醇。

使用shRNA或siRNA敲低SYK,或用SYK抑制剂R406、P505-15/PRT062607、GS-9973处理细胞;检测细胞增殖、SYK磷酸化、药物联合指数及紫杉醇IC50变化。

4

SYK底物的磷酸化蛋白质组学鉴定

鉴定紫杉醇耐药细胞中受SYK调控的底物,探索耐药机制。

对R406或溶剂对照处理的SKOV3TR细胞进行SILAC和磷酸化蛋白质组分析,鉴定差异磷酸化肽段和候选SYK底物;通过体外激酶实验和免疫共沉淀验证微管相关蛋白为SYK底物。

5

SYK激活对紫杉醇敏感性和微管蛋白磷酸化的影响

验证SYK激活是否足以导致紫杉醇耐药并增加MAP1B/MAP4酪氨酸磷酸化。

建立四环素诱导表达野生型SYK或持续激活型SYK-130E的SKOV3细胞,检测紫杉醇IC50及MAP1B、MAP4、微管蛋白的酪氨酸磷酸化。

6

SYK抑制对微管稳定性的影响

验证抑制SYK是否增强紫杉醇诱导的微管稳定。

用Western blot检测乙酰化α-tubulin和去酪氨酸化α-tubulin;用FRAP分析GFP-α-tubulin的微管动态;并在体内肿瘤样本中检测乙酰化α-tubulin。

7

体内联合用药抗肿瘤效果评估

在动物模型中验证R406与紫杉醇联合的抗肿瘤效果。

使用SKOV3c.2皮下移植瘤模型和SKOV3Luc腹腔复发模型,分别给予R406、紫杉醇或联合治疗,监测肿瘤重量、BrdU掺入和 luminescence 信号。

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
抗SYK抗体[4D10.1]Abcamab3113
抗磷酸化SYK(Tyr525/526)抗体CST2711
抗α微管蛋白(磷酸化Y272)抗体[EP1334(2)Y]Abcamab76290
柠檬酸盐抗原修复液DAKO--
EnVision+检测系统DAKO--
基质胶BD Biosciences--
R406----
P505-15/PRT062607----
GS-9973----
紫杉醇----
多西他赛----
卡铂----
5-氟尿嘧啶----
多柔比星----
甲氨蝶呤----
Hoechst 33342----
膜联蛋白V----
抗BrdU抗体----
D-荧光素----
IVIS Spectrum活体成像仪----

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
患者样本免疫组化
配对原发和复发HGSC样本23对;腹水样本214例;抗体货号及H-score评分标准。
阅读提示:Experimental Procedures的Immunohistochemistry小节及Figure 1图注。
细胞系及耐药亚系
SKOV3、MPSC1亲本及紫杉醇耐药亚系SKOV3TR、MPSC1TR的来源和培养条件。
阅读提示:Results中“Association between paclitaxel resistance and SYK”部分及Supplemental Experimental Procedures。
药物联合处理
R406浓度2.5 µM;紫杉醇浓度30 nM;联合处理时间;联合指数计算方法。
阅读提示:Figure 3图注和Figure 7图注;Results中“SYK inhibitors enhance paclitaxel sensitivity”部分。
SILAC磷酸化蛋白质组学
SILAC标记条件;R406处理浓度和时间;两次独立实验的H/L比值阈值(<0.7)。
阅读提示:Results中“Identification of substrates phosphorylated by SYK”部分及Table S2。
皮下移植瘤模型
SKOV3c.2细胞接种量5×10^6/只;紫杉醇8 mg/kg,R406 6.5 mg/kg;3天给药/3天停药周期,共4周期;BrdU 150 mg/kg腹腔注射。
阅读提示:Experimental Procedures的Xenograft mouse tumor models小节及Figure 4图注。
腹腔复发移植瘤模型
SKOV3Luc细胞接种量5×10^6/只;紫杉醇10 mg/kg,R406 10 mg/kg,每周3次;luminescence阈值>2×10^6 photons/s。
阅读提示:Experimental Procedures的Xenograft mouse tumor models小节及Figure 4图注。
FRAP微管动态分析
GFP-α-tubulin稳定转染细胞系;漂白10秒,观察2分钟,每2秒采集图像;每组12-15次观察。
阅读提示:Experimental Procedures的FRAP小节及Figure 7图注。