摘要:
目的 基于蛋白质组学和生物信息学探讨莪术油注射液(ZTO)联合热疗(HT)对非小细胞肺癌放疗(RT)增敏的作用机制。方法 裸鼠sc肺癌A549细胞成瘤后,随机分成模型组(不做处理)、RT(6 Gy X线照射处理,每周1次)组、RT+HT(41~43℃加热处理10 min,2 d 1次)组、RT+ZTO(2 d 1次,每次200 mg·kg-1)组、RT+HT+ZTO组,每组5只,治疗21 d。记录各组裸鼠肿瘤体积、质量变化,苏木素-伊红(HE)染色观察肿瘤病理改变。体外培养人肺癌A549细胞,分为对照组(不做处理)、RT(6 Gy X线照射处理)组、RT+HT(43℃加热处理30 min)组、RT+ZTO(100μg·m L-1)组、RT+HT+ZTO组,采用MTT法检测细胞存活率;克隆形成实验、EdU检测细胞增殖能力;流式细胞术检测细胞周期变化;定量蛋白质组学技术筛选各组差异表达蛋白(DEPs)并进行生物信息学分析;流式细胞术检测细胞周期;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和Western blotting检测细胞周期蛋白依赖性激酶4(CDK4)、细胞周期素D3(CCND3)、周期素依赖性激酶抑制因子1A(CDKN1A)表达。结果 与模型组相比,RT组瘤体积和瘤质量显著缩小(P<0.001);与RT组比较,RT+HT、RT+ZTO和RT+HT+ZTO组瘤体积呈下降趋势,瘤质量显著减小(P<0.01、0.001),RT+HT+ZTO组效果最显著。HE染色显示,模型组肿瘤细胞密集,核异型性明显;各处理组,肿瘤细胞空泡化,间质增生,细胞密度降低,细胞核染色质加深,RT+HT+ZTO组最显著。与对照组相比,RT组A549细胞相对存活率、克隆形成率、EdU阳性细胞数量显著降低(P<0.01、0.001);与RT组相比,RT+HT、RT+ZTO和RT+HT+ZTO组相对存活率、克隆形成率、EdU阳性细胞数量显著降低(P<0.01、0.001),RT+HT+ZTO组治疗效果更明显。RT+HT+ZTO处理后DEPs经生物信息学分析发现与细胞周期、细胞增殖等有关,主要富集在细胞周期、细胞凋亡、代谢途径等信号通路。与对照组相比,RT组G1期细胞比例升高、G2期细胞比例降低(P<0.01、0.001);与RT组相比,RT+ZTO和RT+HT+ZTO组G1期细胞比例升高(P<0.05、0.001),RT+HT、RT+ZTO和RT+HT+ZTO组S期细胞比例降低(P<0.01、0.001)。与对照组相比,RT组CDKN1A mRNA和蛋白显著上调(P<0.001),CDK4、CCND3蛋白表达显著下调(P<0.001);与RT组比较,RT+HT、RT+ZTO和RT+HT+ZTO组CDKN1A mRNA和蛋白显著上调(P<0.01、0.001),CCND3 mRNA和蛋白显著下调(P<0.05、0.01、0.001)、CDK4蛋白表达显著下调(P<0.001);RT+ZTO和RT+HT+ZTO组CDK4 mRNA显著下调(P<0.05、0.01)。结论 ZTO联合HT可通过调控CDK4、CCND3和CDKN1A表达进而调控细胞周期,抑制肺癌A549细胞增殖;还可能通过DNA复制、细胞凋亡、代谢途径等信号通路增强肺癌的RT敏感性。