作为 BRAF 激酶的选择性抑制剂,达拉非尼(dabrafenib )在 BRAFV600E 突变型间变性甲状腺癌患者中显示出有效的抗肿瘤活性。然而,甲状腺癌细胞对达拉非尼的耐药性限制了其治疗效果。研究了褪黑激素和达拉非尼作为单一疗法或联合疗法对间变性甲状腺癌细胞增殖、细胞周期停滞、凋亡、迁移和侵袭的影响。还揭示了药物组合中涉及的分子机制。褪黑激素增强达拉非尼(dabrafenib )介导的对细胞增殖、迁移和侵袭的抑制作用,并促进 dabrafenib 诱导的间变性甲状腺癌细胞凋亡和细胞周期停滞。分子机制研究进一步揭示褪黑激素与达拉非尼达拉非尼(dabrafenib )协同抑制AKT和EMT信号通路。此外,褪黑激素和达拉非尼协同抑制hTERT的表达,并且通过hTERT过表达逆转了由这两种药物组合介导的细胞活力抑制和细胞周期停滞诱导。综上所述,我们的研究结果表明,褪黑激素通过抑制多种信号通路协同达拉非尼在人间变性甲状腺癌细胞中的抗肿瘤作用,并为探索治疗间变性甲状腺癌的潜在治疗靶点提供了新的见解。
在过去几年中,大多数甲状腺癌治疗都针对已知的致癌突变,例如 BRAFV600E,以改变甲状腺癌的进展。鉴于 ATC 中 BRAFV600E 突变的高频率,使用选择性 BRAFV600E 抑制剂是提高治疗特异性和降低毒性的良好选择。然而,虽然最初的反应率令人印象深刻,但反应的持续性受到耐药性发展的限制。在这项研究中,我们证明褪黑激素和 BRAF 靶向剂达拉非尼(dabrafenib )的组合在 ATC 细胞中表现出协同抗癌作用,其特征是增加细胞活力抑制、集落形成抑制、迁移和侵袭抑制、细胞周期停滞和细胞凋亡诱导。此外,我们还证明了褪黑激素和达拉非尼对 ATC 细胞中 hTERT 表达的抑制作用增加,阐明了这种联合治疗的抗肿瘤作用可能涉及的分子机制。
细胞凋亡是细胞死亡的重要表现,与肿瘤的发生发展密切相关。依赖于半胱天冬酶的凋亡信号是该过程中的关键调节因子,它被线粒体释放细胞色素-c 激活,从而激活下游半胱天冬酶-3 和某些重要细胞蛋白(如 PARP)的降解。在我们的研究中,我们在功能上研究了褪黑激素和达拉非尼达拉非尼(dabrafenib )对 ATC 细胞凋亡诱导的协同调节。尽管达拉非尼本身引起了肿瘤细胞的显着凋亡,但这种凋亡诱导因与褪黑激素的结合而大大增强。此外,褪黑激素和达拉非尼的组合导致 caspase 依赖性凋亡信号通路的激活增加,这可以通过增加 Bax 的表达、降低 Bcl-2 的表达和上调 cleaved caspase-3 的表达和上调来证明。 PARP。总之,这些结果表明褪黑激素和达拉非尼增强的抗肿瘤作用部分是基于半胱天冬酶依赖性凋亡途径的激活增加,
ATC 患者的主要死亡原因与其严重的转移和侵袭特征有关。EMT 是上皮细胞转化为间充质表型并随后变得高度移动的过程,已被证明会影响癌细胞迁移和侵袭的进展。间充质标志物(如 N-钙粘蛋白和波形蛋白)的获得,以及上皮标志物(如 E-钙粘蛋白)的缺失是 EMT 的标志。我们在本研究中的结果表明,与单独使用褪黑激素或达拉非尼达拉非尼(dabrafenib )相比,这两种药物的组合显着增加了 E-cadherin 的表达并降低了 N-cadherin 和波形蛋白的表达,从而抑制了 EMT 过程,这意味着褪黑激素和达拉非尼介导的细胞生长抑制增强与细胞转移和ATC细胞侵袭的抑制增加有关。
hTERT 是人类端粒酶的主要成分,可延长染色体末端并维持染色体稳定性,从而导致细胞永生化和肿瘤发生。长期以来,对 hTERT 的研究主要集中在其维持端粒长度以持续促进细胞增殖的能力上。然而,近年来,hTERT 也被发现具有非端粒依赖性功能,例如调节基因表达、细胞信号通路、细胞周期、保护线粒体 DNA 和调节 DNA 损伤反应。它通常在包括甲状腺癌在内的多种肿瘤中过度表达。越来越多的证据表明,hTERT 的过表达不仅与甲状腺癌细胞的攻击行为有关,还预测甲状腺癌患者的早期复发。hTERT 的敲低导致 ATC 细胞的增殖、侵袭和迁移能力下降。此外,发现 hTERT 通过调节 PTEN/AKT 信号通路诱导甲状腺癌细胞增殖。考虑到褪黑激素通过抑制 hTERT 的表达和端粒酶的活性来发挥其抗肿瘤作用,我们推断褪黑激素可能部分通过抑制 hTERT 信号传导来增强 dabrafenib 介导的 ATC 细胞生长抑制。我们的研究结果表明,褪黑激素和达拉非尼达拉非尼(dabrafenib )的组合显着降低了 hTERT 在 mRNA 和蛋白质水平上的表达。值得注意的是,hTERT 的过表达挽救了由褪黑激素和达拉非尼共同治疗引起的细胞活力抑制。此外,当 hTERT 过表达时,这种联合治疗引起的 G1 期细胞周期停滞的诱导显着减弱。总的来说,所有这些结果表明褪黑激素与达拉非尼协同作用,部分通过抑制 hTERT 信号传导诱导 ATC 细胞的生长抑制,这种信号传导抑制可能是甲状腺癌的潜在治疗靶点。然而,需要进一步的研究来阐明褪黑激素和达拉非尼协同抑制 hTERT 表达的分子机制。此外,褪黑激素和达拉非尼应在体内进一步测试,以评估它们在裸鼠模型中的抗肿瘤作用。
结论
总之,我们的研究结果表明,褪黑激素和达拉非尼(dabrafenib)协同抑制间变性甲状腺癌细胞的生长,这可以通过协同抑制增殖、迁移和侵袭以及协同增强细胞周期停滞和诱导细胞凋亡来证明。此外,我们还研究了这种联合治疗可能涉及的分子机制,发现褪黑激素通过抑制人间变性甲状腺癌细胞中的 hTERT 信号传导来协同达拉非尼的抗肿瘤作用。所有这些数据表明,褪黑激素和 BRAF 靶向剂 dabrafenib 的联合使用有可能成为治疗间变性甲状腺癌的新方法。
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