FBW7基因通过GSDME介导的焦亡增强紫杉醇对胰腺癌的抗肿瘤作用研究

背景与目的:胰腺癌是恶性程度极高的肿瘤,多数患者在就诊时已处于晚期,全身化疗是重要的治疗手段,但是化疗耐药给临床治疗带来很多困扰。紫杉醇作为常用的化疗药物可以诱导肿瘤细胞发生凋亡,含F-框WD重复域蛋白7(F-box and WD repeat domain containing 7,FBW7)基因是一种抑癌基因,该基因的功能丧失会导致肿瘤发生、发展。研究表明,FBW7基因具有促进肿瘤细胞凋亡和抑制肿瘤增殖的作用。此外,该基因还被证实可以促进凋亡和通过铁死亡方式增加化疗药物的效果。焦亡是一种由焦孔素(gasdermin,GSDM)蛋白介导的细胞程序性死亡模式,这种细胞死亡往往还伴有炎症反应。本研究旨在探讨FBW7基因是否可以通过焦亡促进紫杉醇发挥抗肿瘤作用。方法:采用慢病毒转染构建FBW7过表达的PANC-1细胞株,采用免疫组织化学法检测临床标本中FBW7和GSDME基因表达的相关性,采用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction,RTFQ-PCR)和蛋白质印迹法(Western blot)检测mRNA表达和蛋白质水平。光镜下观察细胞经紫杉醇处理后的形态变化,采用细胞计数试剂盒-8(cell counting kit-8,CCK-8)检测紫杉醇对细胞活力的影响,采用流式细胞术、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)释放实验检测紫杉醇对肿瘤细胞的影响。Western blot检测经紫杉醇处理后肿瘤细胞中caspase-3和GSDME的活化情况。结果:RTFQPCR和Western blot检测结果表明,FBW7基因过表达可增加GSDME的表达。免疫组织化学检测结果表明,在体内FBW7和GSDME基因表达呈正相关。流式细胞术和LDH释放实验检测结果显示,FBW7过表达的胰腺癌细胞系PANC-1系经过紫杉醇药物刺激后,细胞死亡的水平较空载体(empty vector,EV)组显著增加。光镜下可观察到具有焦亡表现的FBW7过表达的PANC-1细胞株显著多于EV组细胞。CCK-8实验结果显示,FBW7过表达的细胞株在紫杉醇处理后细胞活性显著低于EV组细胞。Western blot检测结果显示,紫杉醇处理胰腺癌细胞系PANC-1后,FBW7过表达细胞株的活化caspase-3(activecaspase-3)和GSDME-NT蛋白水平增加,证明其有更加明显的活化。FBW7基因可以通过caspase-3/GSDME信号转导通路诱导的细胞焦亡增加PANC-1细胞对紫杉醇的敏感性。结论:FBW7可以通过上调GSDME的表达,增加胰腺癌细胞对紫杉醇诱导的细胞焦亡从而增加其对紫杉醇的敏感性,这种作用可能是通过caspase-3/GSDME信号转导通路实现的。

FBW7基因敲除的放射诱导性胃肠综合征小鼠肠道损伤变化及其机制

目的观察FBW7基因敲除的放射诱导性胃肠综合征(GIS)小鼠肠道损伤变化,并探讨相关机制。方法野生型雄性C57/BL小鼠15只纳入对照组,另选15只通过Cre/loxp系统进行FBW7肠道特异性基因敲除,作为实验组。对两组小鼠进行60Go全身照射,照射剂量为8 Gy,建立GIS模型。比较两组小鼠的存活时间、体质量改变情况和腹泻情况以评价放射损伤;观察两组小鼠小肠段组织病理学情况,测量小肠绒毛长度、隐窝深度及小肠上皮细胞髓过氧化物酶(MPO)活性;采用ELISA法检测两组小肠上皮细胞中的IL-1β、IL-6、TNF-α;采用免疫组化染色观察并计数Ki-67、PCNA阳性细胞以反映肠道细胞增殖情况;采用TUNEL免疫荧光染色观察小肠上皮细胞凋亡情况,采用免疫组化法检测小肠上皮细胞中的Caspase-3、Bax蛋白。结果与对照组相比,实验组存活时间更长,体质量下降更快,腹泻评分降低,小肠组织病理学评分降低,肠道绒毛长度及小肠隐窝深度增高(P均<0.05)。实验组小肠上皮细胞MPO活性及IL-1β、IL-6、TNF-α表达低于对照组(P均<0.05)。实验组Ki-67、PCNA阳性细胞数量多于对照组,小肠上皮细胞凋亡数及Caspase-3、Bax蛋白相对表达量低于对照组(P均<0.05)。结论肠道FBW7基因敲除的GIS小鼠放射性肠道损伤程度减轻,炎症反应减轻,其机制可能与抑制小肠上皮细胞凋亡、促进肠道隐窝干细胞增殖有关。