SNS-032對紫杉醇耐藥乳腺癌細胞生長的抑制作用研究

謝閨娥，杜晶春，董桂蘭，徐霞

(1.廣州醫(yī)科大學金域檢驗學院，廣東 廣州 510182；2.廣州大學門診部，廣東 廣州 510006)

·論 著·

SNS-032對紫杉醇耐藥乳腺癌細胞生長的抑制作用研究

謝閨娥1，杜晶春1，董桂蘭2，徐霞1

(1.廣州醫(yī)科大學金域檢驗學院，廣東 廣州 510182；2.廣州大學門診部，廣東 廣州 510006)

目的 研究細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑SNS-032對人紫杉醇耐藥MCF-7/TAX乳腺癌細胞生長的作用。方法采用MTT試驗檢測MCF-7/TAX細胞對紫杉醇的耐藥情況以及SNS-032對紫杉醇耐藥MCF-7/TAX細胞生長的影響；采用Annexin V-FITC/PI雙染試驗檢測SNS-032對MCF-7/TAX耐藥細胞凋亡的誘導作用。結(jié)果MCF-7/TAX細胞對紫杉醇耐藥指數(shù)達19.39；而SNS-032能顯著抑制MCF-7/TAX耐藥細胞的增殖，且具有明顯的濃度依賴性，對其作用48 h的IC50為164.5 nmol/L，MCF-7/TAX對SNS-032的耐藥指數(shù)僅為0.89。SNS-032作用后，Annexin V染色陽性的MCF-7/TAX細胞比例較對照明顯升高，差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。結(jié)論SNS-032能激活MCF-7/TAX耐藥細胞凋亡的發(fā)生，從而對紫杉醇耐藥MCF-7/TAX細胞的生長發(fā)揮高效抑制作用。

紫杉醇耐藥；SNS-032；MCF-7/TAX；凋亡

細胞周期是細胞生命活動中控制著細胞從靜止期轉(zhuǎn)向生長增殖期的重要過程，而細胞周期蛋白依賴性激酶(cyclin-dependent kinases，Cdks)是細胞周期進程中的核心調(diào)控分子[1-2]。細胞周期調(diào)控異常與細胞癌變密切相關(guān)，在大多數(shù)惡性腫瘤中存在著Cdks的過度表達與活化，因此Cdks已成為當前腫瘤治療的關(guān)鍵靶點[1-3]。

作為一種新型Cdk抑制劑，SNS-032對Cdk2、Cdk7和Cdk9的活性同時具有很強的抑制作用[4]。已有的研究報道表明SNS-032可用于多種腫瘤如急性粒細胞性白血病[5]、慢性淋巴細胞性白血病[6]、結(jié)腸癌[7]及非小細胞肺癌[8]等的治療。在乳腺癌中，本課題組前期研究表明，SNS-032在動物體內(nèi)、體外均能高效抑制乳腺癌細胞的生長并誘導其發(fā)生凋亡[9]。

本研究以紫杉醇耐藥乳腺癌細胞系MCF-7/TAX為模型，研究SNS-032對紫杉醇耐藥乳腺癌細胞的抗腫瘤活性，以期探討該化合物在紫杉醇耐藥乳腺癌治療中的潛在應(yīng)用價值。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑 人MCF-7紫杉醇耐藥細胞系(MCF-7/taxol-resistant，MCF-7/TAX)購買自吉尼歐生物科技有限公司；人MCF-7乳腺癌細胞系購自ATCC；SNS-032為美國Selleck公司產(chǎn)品；紫杉醇、碘化丙啶(propidium iodide,PI)及二甲基亞砜(dimethylsulfoxide,DMSO)均為美國Sigma公司產(chǎn)品；胎牛血清(fetal bovine serum,FBS)產(chǎn)自美國Hyclone公司；DMEM培養(yǎng)液、胰蛋白酶及Hepes緩沖液是美國Gibco公司產(chǎn)品；MTT從美國Genview公司購買；Annexin V-FITC細胞凋亡檢測試劑盒從美國Roche公司購買；其他試劑均為進口或國產(chǎn)分析純試劑。

1.2 實驗方法

1.2.1 細胞培養(yǎng) MCF-7培養(yǎng)于含有10%FBS、100 μg/mL鏈霉素及100 IU/mL青霉素的DMEM培養(yǎng)液中，MCF-7/TAX紫杉醇耐藥細胞培養(yǎng)在含1.0 μmol/L紫杉醇的上述培養(yǎng)液中以維持細胞的耐藥表型，置于37℃、5%CO2的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

1.2.2 MTT比色法 取處于對數(shù)生長期的細胞消化后制成單細胞懸液，按照每孔1×104個細胞接種至96孔細胞培養(yǎng)板，24 h后加入不同濃度的SNS-032(設(shè)置7個濃度：25 nmol/L、50 nmol/L、100 nmol/L、200 nmol/L、400 nmol/L、800 nmol/L及1600 nmol/L)或不同濃度的紫杉醇(設(shè)置7個濃度：0.1 μmol/L、0.5 μmol/L、1 μmol/L、2.5 μmol/L、5 μmol/L、10 μmol/L及20 μmol/L)，每個濃度做3個平行孔，培養(yǎng)48 h后每孔加20 μL 5 mg/mL的MTT，繼續(xù)培養(yǎng)4 h后吸去培養(yǎng)液，加入100 μL DMSO，振蕩10 min使結(jié)晶完全溶解；用酶標儀檢測570 nm波長處的吸光度(optical density，OD)值，按以下公式計算生長抑制率：抑制率%=(1-OD加藥組/ OD對照組)×100%，并用Bliss's軟件計算半數(shù)抑制濃度(half maximal inhibitory concentration，IC50)。最后按以下公式計算耐藥指數(shù)(resistance index，RI)：RI=耐藥細胞MCF-7/TAX的IC50/親本細胞MCF-7的IC50。

1.2.3 Annexin V-FITC/PI雙染法 取處于對數(shù)生長期的MCF-7/TAX細胞消化后接種至培養(yǎng)皿中培養(yǎng)過夜；第2天吸去培養(yǎng)液，加入含400 nmol/L SNS-032的新鮮培養(yǎng)液，8 h后用不含EDTA的胰酶消化細胞，制成單細胞懸液；磷酸鹽緩沖液(PBS)洗滌后用1×binding buffer將細胞重懸至1×106個/mL，取100 μL細胞懸液加入10 μL PI和5 μL Annexin V-FITC，混勻后室溫避光孵育15 min；最后加400 μL 1×binding buffer混勻，在流式細胞儀上進行檢測分析。

1.3 統(tǒng)計學方法 應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料以平均值±標準差(±s)表示，組間比較采用t檢驗，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 MCF-7/TAX細胞對紫杉醇的耐藥情況 采用不同濃度紫杉醇作用紫杉醇耐藥細胞MCF-7/TAX及其親本細胞MCF-7，MTT試驗結(jié)果表明(圖1)，作用48 h后，紫杉醇對MCF-7的IC50是1.07 μmol/L，而其對MCF-7/TAX細胞的IC50是20.75 μmol/L，MCF-7/ TAX對紫杉醇的耐藥指數(shù)達19.39(表1)。

圖1 MTT法分析MCF-7/TAX細胞對紫杉醇耐藥情況

2.2 SNS-032對紫杉醇耐藥MCF-7/TAX乳腺癌細胞的生長抑制情況 采用不同濃度SNS-032作用MCF-7/TAX及MCF-7細胞，MTT試驗結(jié)果顯示(圖2)，SNS-032能顯著抑制MCF-7/TAX紫杉醇耐藥細胞的生長，且呈現(xiàn)明顯的劑量依賴性，作用48 h后IC50僅為164.5 nmol/L；SNS-032對MCF-7細胞作用48 h的IC50是184.0 nmol/L，MCF-7/TAX細胞對SNS-032的耐藥指數(shù)僅為0.89(表1)。

細胞系MCF-7 MCF-7/TAX紫杉醇 SNS-032 IC50(μmol/L) 1.07 20.75 RI -19.39 IC50(nmol/L) 184.0 164.5 RI -0.89

2.3 SNS-032誘導MCF-7/TAX紫杉醇耐藥細胞凋亡 Annexin V-FITC/PI染色試驗結(jié)果表明(圖3)，不加SNS-032的對照MCF-7/TAX凋亡細胞比率僅為(1.12±0.44)%；400 nmol/L SNS-032作用8 h后，MCF-7/TAX凋亡細胞比率達(25.55±1.93)%，較對照顯著升高，差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。

圖2 SNS-032對MCF-7/TAX細胞生長抑制曲線

圖3 Annexin V-FITC/PI染色檢測SNS-032對MCF-7/TAX細胞凋亡的誘導作用

3 討 論

Cdks是當前治療腫瘤的熱門靶點，一些Cdk抑制劑已進入臨床試驗并顯示出良好的應(yīng)用前景。Ⅰ期臨床試驗表明Cdk抑制劑能安全地用于晚期癌癥患者，安全性較高，增加劑量即可達到較理想的藥物動力學效果。Ⅱ期臨床研究表明，一些Cdk抑制劑具有一定的抗癌作用，而將Cdk抑制劑與細胞毒性化療藥物聯(lián)合起來作用腫瘤細胞更是顯示出良好的前景[10]。

作為一種新型Cdk抑制劑，SNS-032對Cdk2、Cdk7和Cdk9的活性同時具有很強的抑制作用。與第一個進入臨床試驗并顯示出良好應(yīng)用前景的Cdk抑制劑flavopiridol比較，SNS-032展現(xiàn)出更強的體外腫瘤細胞殺傷作用，并具有更高的腫瘤細胞選擇性和較小的毒副作用[6]。現(xiàn)有研究表明SNS-032對多種血液惡性腫瘤及實體瘤具有抗腫瘤活性[5-8]。本課題組前期對SNS-032在乳腺癌中的作用展開了研究，結(jié)果表明SNS-032也能高效抑制乳腺癌細胞的生長并誘導其發(fā)生凋亡[9]。

紫杉醇廣泛應(yīng)用于包括乳腺癌在內(nèi)的臨床各類腫瘤的化療，然而腫瘤對紫杉醇耐藥性的發(fā)生嚴重影響了臨床治療效果[11]，開發(fā)對耐藥腫瘤細胞也敏感的新型化療藥物迫在眉睫。為此，在課題組前期首次報道SNS-032能高效抑制乳腺癌細胞生長的研究基礎(chǔ)上，本研究進一步探討SNS-032對紫杉醇耐藥乳腺癌細胞的抗腫瘤活性。MTT試驗表明，MCF-7/TAX紫杉醇耐藥細胞對紫杉醇的耐藥指數(shù)達19.39；而SNS-032處理MCF-7/TAX耐藥細胞48 h后的IC50僅為164.5 nmol/L，MCF-7/TAX對SNS-032的耐藥指數(shù)僅為0.89，說明SNS-032能抵抗紫杉醇耐藥乳腺癌細胞的耐藥性，對其生長發(fā)揮顯著抑制作用。

細胞凋亡抵抗是腫瘤發(fā)生、發(fā)展的關(guān)鍵因素之一，也是引發(fā)腫瘤化療耐藥的一個重要機制。激活腫瘤細胞凋亡發(fā)生的能力，是腫瘤治療的有效方法[12]。本研究Annexin V-FITC/PI雙染法結(jié)果顯示，經(jīng)SNS-032處理后，Annexin V-FITC陽性的MCF-7/TAX細胞比率顯著升高，說明SNS-032能克服凋亡抵抗，激活MCF-7/ TAX紫杉醇耐藥細胞凋亡的發(fā)生。

本研究結(jié)果證實，SNS-032能激活MCF-7/TAX細胞發(fā)生凋亡，從而對紫杉醇耐藥MCF-7/TAX乳腺癌細胞的生長發(fā)揮高效抑制作用，這將為探索SNS-032在紫杉醇耐藥乳腺癌治療中的應(yīng)用提供實驗依據(jù)。

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Anti-proliferative effect of SNS-032 on taxol-resistant breast cancer cells.

XIE Gui-e1,DU Jing-chun1,DONG Gui-lan2,XU Xia1.1.KingMed School of Laboratory Medicine,Guangzhou Medical University,Guangzhou 510182, Guangdong,CHINA;2.Outpatient Department,Guangzhou University,Guangzhou 510006,Guangdong,CHINA

ObjectiveTo investigate the effect of the cyclin-dependent kinase inhibitor SNS-032 on the growth of taxol-resistant MCF-7/TAX breast cancer cells.MethodsThe resistance situation of MCF-7/TAX cells to paclitaxel and the effect of SNS-032 on the growth of taxol-resistant MCF-7/TAX cells were evaluated by MTT(3-[4, 5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5 diphenyl tetrazolium bromide)assay.The effect of SNS-032 on apoptosis in MCF-7/TAX cells was analyzed by Annexin V-FITC/PI staining.ResultsThe resistance index of MCF-7/TAX cells to paclitaxel was 19.39.After treatment with SNS-032 for 48 h,MCF-7/TAX cells displayed markedly inhibited growth in a dose-dependent manner,and calculated IC50 was 164.5 nmol/L.SNS-032 decreased the resistance index of MCF-7/TAX from 19.39 to 0.89.The numbers of apoptotic MCF-7/TAX cells,as revealed by Annexin V binding,significantly increased upon SNS-032 treatment(P＜0.05).ConclusionThe results demonstrate that SNS-032 can induce apoptosis in MCF-7/TAX cells and consequently display potent cytocidal effect on taxol-resistant MCF-7/TAX breast cancer cells.

Taxol resistance;SNS-032;MCF-7/TAX;Apoptosis

R737.9

A

1003—6350（2017）03—0345—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.03.001

2016-09-09)

國家自然科學基金（編號：81101682）；廣東省公益研究與能力建設(shè)專項資金（編號：2014A020212015）

徐霞。E-mail：xux2014@126.com