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J Hematol Oncol:二甲双胍增强三氧化二砷抑制肝内胆管癌的作用

文章背景简介

BACKGROUND INTRODUCTION

胆管癌可分为肝内、门周和远端胆管癌,是高致死率的疾病。肝内胆管癌(ICC)是原发性肝癌的第二常见类型,近几十年来,其发病率和死亡率在世界范围内呈上升趋势。虽然ICC的治疗可以采用手术切除、肝移植、全身化疗、经动脉化疗栓塞(TACE)、射频消融术等多种方法,但患者的预后仍然很差。

三氧化二砷(As2O3,ATO),是最具商业价值的砷化合物,同时也是最古老的毒物之一,无臭无味,外观为白色霜状粉末,故称砒霜。研究已经证实ATO在体外和体内都具有抗肿瘤活性,但单独使用ATO治疗并不能使患者获益,如要达到所需治疗剂量,则ATO的毒副作用风险又严重限制了临床应用。因此,需要开发新的策略来增强ATO的抗肿瘤活性或逆转耐药性、减少所需剂量和ATO相关的副作用。

2017年,浙江大学医学院附属第一医院的Sunbin Ling等人在《Journal of Hematology & Oncology》(IF=7.333,医学1)发表了题为“Metformin potentiates the effect of arsenic trioxide suppressing intrahepatic cholangiocarcinoma: roles of p38 MAPK,ERK3, and mTORC1”的文章对上述问题进行了探究。

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所用到的主要方法

METHODS

1.细胞培养

2.实时细胞生长监测

3.细胞活力检测

4.细胞周期、凋亡和ROS检测

5.蛋白质免疫印迹

6.异种移植模型分析

7.免疫荧光

8.TUNEL检测

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文章主要内容摘要

ABSTRACT

三氧化二砷(ATO)是一种主要用于治疗急性早幼粒细胞白血病(APL)的中药。对于实体肿瘤,虽然大量研究已经证实ATO在体外和体内都具有抗肿瘤活性,但单独使用ATO治疗并不能取得令人满意的疗效,且当治疗需要增加剂量(例如耐药性)时其毒副作用则又严重限制了临床应用。不过,值得注意的是,当与其他药物或放射疗法联合使用时,ATO依然还是会显示出具有可控毒性的治疗效果。

二甲双胍是一种广泛应用于世界各地的抗II型糖尿病治疗药物,同时也被认为是一种有效的预防和治疗癌症的药物。2013年,研究显示二甲双胍能够抑制ICC细胞的生长。流行病学研究报告显示:在糖尿病患者中,使用二甲双胍可使ICC风险降低60%。此外,研究还发现二甲双胍能有效增强ICC细胞对索拉非尼、5-氟尿嘧啶、三氧化二砷(ATO)等化疗药物的敏感性。单用二甲双胍治疗ICC时疗效并不算理想,但联合常规化疗则可提高疗效。

结果:二甲双胍和ATO通过促进细胞凋亡、诱导G0/G1细胞周期阻滞、增加细胞内ROS,协同抑制ICC细胞增殖。二甲双胍与ATO联合治疗可有效减少ICC异种移植模型中ICC的生长。机制上,抗体阵列分析显示ERK3在二甲双胍和ATO处理后CCLP-1细胞中变化最大。蛋白质免疫印迹结果证实,二甲双胍与ATO可协同抑制mTORC1,活化AMP活化蛋白激酶(AMPK),上调ERK3。二甲双胍消除了ATO诱导的p38 MAPK的活化,该活性部分依赖于AMPK的活化。应用SB203580或特异性siRNA抑制p38 MAPK,可以在二甲双胍和ATO联合处理的ICC细胞中促进mTORC1的失活。p38 MAPK的激活可能是ICC对ATO耐药的原因。尽管本文中并没有对p38 MAPK与ERK3之间的关系做出明确的定义,但AMPK是ERK3的一个新发现的正向调节因子。EKR3过表达会通过失活mTORC1而抑制ICC细胞增殖,且ERK3的表达与ICC患者预后具有良好的相关性。

结论二甲双胍通过调控AMPK/p38 MAPK ERK3/mTORC1通路,增强三氧化二砷敏感,抑制肝内胆管癌。ERK3是一种新的ICC预后预测因子,在ICC中发挥肿瘤抑制因子的作用。


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