我國喉癌發病率0.58/萬,約占頭頸部惡性腫瘤的20%,主要表現為咽喉異物感、聲音嘶啞、吞咽困難、咳血、耳痛等症狀[1]。大部分患者確診時已處於中晚期,只能採取以化療為主的治療方案。順鉑是喉癌化療常用藥物,但喉癌細胞獲得性耐藥嚴重影響著其臨床療效,是導致喉癌晚期患者預後差的重要因素。因此,尋找低毒高效的順鉑耐藥逆轉劑以提高喉癌療效至關重要。
丹參酮ⅡA是從唇形科植物丹參的根莖中提取的一種活性化合物,目前臨床上主要用於缺血性心腦血管疾病的治療,隨著藥理學研究的深入,發現丹參酮ⅡA具有廣泛的抗腫瘤活性[2]。磷脂醯肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)是調控細胞增殖與凋亡的關鍵信號通路[3],丹參酮ⅡA通過抑制PI3K/Akt通路能夠抑制膽管癌細胞增殖[4]、誘導卵巢癌細胞凋亡[5]、逆轉非小細胞肺癌細胞順鉑耐藥[6]。本研究旨在探討丹參酮ⅡA對人喉癌細胞順鉑耐藥的影響及相關機制。
結果
不同濃度順鉑對Hep-2細胞和Hep-2/DDP細胞增殖抑制率、IC50、RI的影響
由表1可知,隨著質量濃度的增加,順鉑對Hep-2細胞和Hep-2/DDP細胞增殖抑制率顯著升高,且呈現一定的劑量相關性(P<0.05),順鉑Hep-2的IC50為4.58 mg/L,順鉑Hep-2/DDP的IC50為14.09 mg/L,RI為3.08。
不同濃度丹參酮ⅡA對Hep-2細胞增殖抑制率、IC50的影響
由表2可知,丹參酮ⅡA對Hep-2細胞增殖抑制率顯著升高,且呈現一定的劑量相關性(P<0.05),丹參酮ⅡA Hep-2的IC50為5.32 mg/L(作為後續實驗丹參酮ⅡA濃度)。
丹參酮ⅡA聯合不同濃度順鉑對Hep-2/DDP細胞增殖抑制率、IC50、RF的影響
由表3可知,丹參酮ⅡA(5.32 mg/L)+順鉑(0、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0、32.0 mg/L)組Hep-2/DDP細胞增殖抑制率顯著升高(P<0.05),且呈劑量相關性,聯合IC50為3.34 mg/L,RF為4.22。
丹參酮ⅡA聯合順鉑及IGF-1對Hep-2/DDP細胞增殖和凋亡的影響
順鉑組Hep-2/DDP細胞增殖抑制率、凋亡率顯著高於對照組(P<0.01)。與順鉑組比較,丹參酮ⅡA+順鉑組Hep-2/DDP細胞增殖抑制率、凋亡率顯著升高(P<0.05)。與丹參酮ⅡA+順鉑組比較,丹參酮ⅡA+順鉑+IGF-1組Hep-2/DDP細胞增殖抑制率、凋亡率顯著降低(P<0.05),見圖1、表4。
丹參酮ⅡA聯合順鉑及IGF-1對Hep-2/DDP細胞Bcl-2、Bax、cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-9蛋白表達的影響
順鉑組Hep-2/DDP細胞Bcl-2表達量顯著低於對照組,Bax、cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-9表達量和Bax/Bcl-2值顯著高於對照組(P<0.01)。與順鉑組比較,丹參酮ⅡA+順鉑組Hep-2/DDP細胞Bcl-2表達量顯著降低,Bax、cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-9表達量和Bax/Bcl-2值顯著升高(P<0.05)。與丹參酮ⅡA+順鉑組比較,丹參酮ⅡA+順鉑+IGF-1組Hep-2/DDP細胞Bcl-2表達量顯著升高,Bax、cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-9表達量和Bax/Bcl-2值顯著降低(P<0.05),見圖2、表5。
各組Hep-2/DDP細胞PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt蛋白表達的影響
順鉑組Hep-2/DDP細胞p-PI3K、p-Akt表達及PI3K、Akt磷酸化(p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt)水平顯著降低(P<0.05)。與順鉑組比較,丹參酮ⅡA+順鉑組Hep-2/DDP細胞p-PI3K、p-Akt表達量及PI3K、Akt磷酸化水平顯著降低(P<0.05)。與丹參酮ⅡA+順鉑組比較,丹參酮ⅡA+順鉑+IGF-1組Hep-2/DDP細胞p-PI3K、p-Akt表達及PI3K、Akt磷酸化水平顯著升高(P<0.05),見圖3、表6。
討論
喉癌是臨床上較常見的頭頸部惡性腫瘤之一,約占全身惡性腫瘤的2.1%,其中鱗狀細胞癌占比超過95%[9]。喉癌早期治療主要採取外科手術或聯合放化療的綜合方案,能夠有效改善患者生活質量並延長生存期。但晚期患者預後較差,整體5年生存率不足50%,其中合併咽瘺、肺部感染、呼吸困難等併發症晚期患者5年生存率不足20%[10-11]。喉癌細胞獲得性耐藥所致化療敏感性降低是其術後復發和疾病進展的重要原因,所以探索喉癌化療耐藥逆轉劑具有重要意義。
喉癌可歸屬中醫「喉瘖」「喉瘤」「喉百葉」等範疇,氣陰兩虛、氣滯血瘀、痰濁凝聚、痰瘀互結是其主要病機,宜採用養陰益氣、活血化瘀、化痰散結等療法[12]。中藥丹參首載於《神農本草經》,為我國藥典收錄品種,具有活血化瘀、涼血消癰、通經止痛等功效[13]。
丹參酮ⅡA是其主要有效成分之一,其化學結構屬於脂溶性二萜醌類化合物,具有較為廣泛的抗腫瘤活性,已證實丹參酮ⅡA能夠逆轉人非小細胞肺癌細胞順鉑耐藥[6]、逆轉人乳腺癌細胞和人胃癌細胞阿黴素耐藥[14-15]等。本研究結果顯示,丹參酮ⅡA能夠明顯逆轉人喉癌細胞順鉑耐藥(RF為4.22);與順鉑組比較,丹參酮ⅡA+順鉑能夠明顯提高Hep-2/DDP細胞增殖抑制率,而丹參酮ⅡA+順鉑+IGF-1組Hep-2/DDP細胞增殖抑制率明顯低于丹參酮ⅡA+順鉑組。說明丹參酮ⅡA對人喉癌細胞順鉑耐藥的逆轉作用可能與抑制PI3K/Akt通路有關。
順鉑為喉癌化療一線用藥,誘導細胞凋亡是其抗腫瘤作用的主要機制之一。Bcl-2家族蛋白對細胞凋亡過程具有重要調控作用,其中Bax能夠破壞線粒體膜通透性使細胞色素C(Cyt C)釋放進入胞漿,Cyt C能夠剪切活化Caspase-9,cleaved Caspase-9則能夠誘導Caspase-3活化,cleaved Caspase-3切割破壞細胞膜結構蛋白、核蛋白、DNA、核酸等生物大分子結構,誘發細胞凋亡[16-17]。
表達於線粒體膜的Bcl-2能夠與Bax形成二聚體拮抗Bax促凋亡作用,所以Bax/Bcl-2值能夠反映二者對細胞凋亡的調控作用[18]。PI3K/Akt信號通路參與調控細胞增殖、凋亡等過程,與腫瘤進展密切相關,Akt為PI3K的下游效應分子,被p-PI3K誘導磷酸化活化,p-Akt能夠下調具有促凋亡作用的GSK-3β表達,誘導cleaved Caspase-3磷酸化失活[19-20]。本研究結果顯示,與順鉑組比較,丹參酮ⅡA+順鉑組能夠明顯升高Hep-2/DDP細胞凋亡率,下調Bcl-2表達並上調Bax、cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-9表達,提高Bax/Bcl-2比值,並降低PI3K、Akt磷酸化水平;與丹參酮ⅡA+順鉑組比較,丹參酮ⅡA+順鉑+IGF-1組對Hep-2/DDP細胞凋亡和相關蛋白表達的調控作用明顯減弱。提示丹參酮ⅡA對人喉癌細胞順鉑耐藥的逆轉作用可能與抑制PI3K/Akt通路而促進細胞凋亡有關。
綜上所述,丹參酮ⅡA可逆轉人喉癌細胞順鉑耐藥,其作用機制可能與抑制PI3K/Akt通路活化而促進喉癌細胞凋亡有關。本研究結果提示了丹參酮ⅡA聯合順鉑可提高喉癌順鉑化療效果,為臨床治療喉癌提供了新的思路。
利益衝突 所有作者均聲明不存在利益衝突
參考文獻(略)
來 源:吳庭艷,戴景芳,張強,胡芳欣,孔凡英,孔德勝,王海葉.丹參酮ⅡA通過抑制PI3K/Akt通路逆轉人喉癌細胞順鉑耐藥的機制研究 [J]. 現代藥物與臨床, 2022, 37(9): 1938-1944 .