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乳腺癌作为女性中最常见的癌症,占女性癌症死亡原因的第二位[1],对女性健康造成了极大的威胁。目前乳腺癌的治疗手段主要包括手术治疗、放疗、化疗及内分泌治疗等[2-5]。紫杉醇是一种从裸子植物红豆杉的树皮中分离的天然次生代谢产物,在多种癌症中具有广泛的活性,包括乳腺癌、子宫内膜癌、非小细胞肺癌[6],但作为转移性乳腺癌一线化疗药物,仍然存在一些缺陷,如水溶性较差、生物利用度比较低以及较高的化疗不良反应等。纳米药物是使用纳米微粒作为载体来搭载药物,使药物和纳米颗粒结合而制成的药物,相对于常规药物具有粒径较小、催化效率高、吸附能力较强、活性中心多等优点。本研究分析紫杉醇长循环纳米载药胶束在乳腺癌耐药细胞中的作用,并探讨其联合病毒巨噬细胞炎性蛋白Ⅱ(vMIP-Ⅱ)N端肽(NT21MP)的作用。
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空白纳米胶束载体对乳腺癌耐药细胞株没有明显细胞毒性,不同浓度紫杉醇胶束组的细胞存活率均低于紫杉醇组,紫杉醇胶束联合NT21MP组的细胞存活率更低(P < 0.01)(见表 1)。
分组 存活率/% 0.5 μmol/L 1 μmol/L 10 μmol/L 纳米胶束组 98.32±0.13 98.29±0.52 96.32±0.31 NT21MP组 99.25±1.75 98.45±0.86 94.55±1.59 紫杉醇组 90.68±0.22 80.18±4.56 64.58±1.26 紫杉醇纳米胶束组 82.73±3.78** 71.04±2.78** 50.26±0.63** 紫杉醇纳米胶束+NT21MP组 70.89±2.35**## 59.71±5.03**## 41.37±2.53**## F 91.56 79.00 862.60 P <0.01 <0.01 <0.01 MS组内 4.588 10.967 2.202 q检验:与紫杉醇组比较**P<0.01;与紫杉醇纳米胶束组比较##P<0.01 表 1 不同药物对乳腺癌耐药细胞株MCF-7/PR增殖的影响(ni=3;x±s)
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与空白纳米胶束组比较,NT21MP以及紫杉醇处理组细胞的迁移、侵袭能力下降,紫杉醇纳米胶束较单独紫杉醇处理的乳腺癌耐药细胞的迁移、侵袭能力进一步下降(P<0.01),且以紫杉醇纳米胶束联合多肽NT21MP作用更加明显(P<0.01)(见图 1、表 2)。
分组 n 迁移率/% 侵袭细胞数/个 纳米胶束组 3 73.83±1.47 116.33±8.23 NT21MP组 3 65.06±1.28 88.00±7.65 紫杉醇组 3 49.66±2.12 58.33±1.31 紫杉醇纳米胶束组 3 32.16±0.55** 32.33±1.46** 紫杉醇纳米胶束+NT21MP组 3 26.76±0.97**## 16.66±1.02**## F — 649.5 186.80 P — <0.01 <0.01 MS组内 — 1.907 26.229 q检验:与紫杉醇组比较**P<0.01;与紫杉醇纳米胶束组比较##P<0.01 表 2 不同药物对乳腺癌耐药细胞迁移、侵袭能力的影响(x±s)
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与空白纳米胶束组比较,紫杉醇和NT21MP处理组乳腺癌细胞凋亡的数量和G2/M期细胞数量增加,紫杉醇纳米胶束组较紫杉醇处理组乳腺癌细胞的凋亡率和G2/M期细胞数量进一步增加(P<0.01),且以紫杉醇纳米胶束联合NT21MP组更为显著(P<0.01)(见图 2、表 3、表 4)。
分组 n 早期凋亡率/% F P MS组内 纳米胶束组 3 2.96±0.34 NT21MP组 3 8.13±0.75 紫杉醇组 3 17.46±1.25 125.00 <0.01 2.129 紫杉醇纳米胶束组 3 19.70±2.37** 紫杉醇纳米胶束+NT21MP组 3 26.60±1.67**## q检验:与紫杉醇组比较**P<0.01;与紫杉醇纳米胶束组比较##P<0.01 表 3 不同药物对乳腺癌耐药细胞凋亡的影响(x±s)
分组 n G0/G1 S G2/M 纳米胶束组 3 55.03±0.41 33.61±0.98 8.49±1.82 NT21MP组 3 38.67±1.07 34.93±2.78 10.36±2.56 紫杉醇组 3 26.28±2.97 30.77±4.02 13.73±1.22 紫杉醇纳米胶束组 3 12.56±0.78** 26.38±1.17** 15.98±0.84** 紫杉醇纳米胶束+NT21MP组 3 9.83±2.67**## 20.29±0.85**## 17.75±0.27**## F — 296.90 19.78 18.22 P — <0.01 <0.01 <0.01 MS组内 — 3.574 5.388 2.427 q检验:与紫杉醇组比较**P<0.01;与紫杉醇纳米胶束组比较##P<0.01 表 4 不同药物对乳腺癌耐药细胞周期的影响(x±s)
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与紫杉醇组相比,紫杉醇纳米胶束可以明显下调抑凋亡蛋白Bcl-2的蛋白表达水平,并促进凋亡相关蛋白Bax、caspase3的表达上升(P < 0.01);紫杉醇纳米胶束联合多肽NT21MP进一步下调乳腺癌耐药细胞中Bcl-2蛋白的表达量,增加caspase3和Bax的蛋白表达(P < 0.01);紫杉醇纳米胶束对耐药蛋白P-gp、BCRP的抑制能力强于紫杉醇,且以紫杉醇纳米胶束联合NT21MP作用更显著(P < 0.01)(见图 3、表 5)。
分组 n P-gp BCRP caspase3 Bax Bcl-2 纳米胶束组 3 1.00±0.008 1.00±0.006 1.00±0.003 1.00±0.005 1.00±0.001 NT21MP组 3 0.902±0.005 0.972±0.062 1.196±0.004 1.172±0.010 0.820±0.010 紫杉醇组 3 0.812±0.009 0.731±0.031 1.267±0.005 1.231±0.008 0.763±0.022 紫杉醇纳米胶束组 3 0.712±0.012** 0.626±0.013** 1.330±0.011** 1.401±0.020** 0.711±0.071** 紫杉醇纳米胶束+NT21MP组 3 0.669±0.004**## 0.558±0.010**## 1.523±0.008**## 1.579±0.012**## 0.569±0.032**## F — 201.03 759.53 132.16 776.93 291.03 P — <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 MS组内 — 0.000 0.002 0.000 0.001 0.000 q检验:与紫杉醇组比较**P<0.01;与紫杉醇纳米胶束组比较##P<0.01 表 5 不同药物对乳腺癌耐药细胞的耐药及凋亡相关蛋白表达的影响(x±s)
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与紫杉醇组比较,紫杉醇纳米胶束组EMT相关标志物E-cadherin蛋白表达水平明显上调,Vimentin、Slug蛋白表达水平下调,且以紫杉醇纳米胶束联合NT21MP作用更显著(P < 0.01)(见图 4、表 6)。
分组 n Vimentin E-cadherin Slug 纳米胶束组 3 1.00±0.004 1.00±0.002 1.00±0.005 NT21MP组 3 0.911±0.0050 1.072±0.032 0.887±0.006 紫杉醇组 3 0.805±0.005 1.252±0.006 0.753±0.012 紫杉醇纳米胶束组 3 0.731±0.012** 1.355±0.032** 0.676±0.218** 紫杉醇纳米胶束+NT21MP组 3 0.608±0.007**## 1.562±0.003**## 0.607±0.010**## F — 1286.54 304.03 191.83 P — <0.01 <0.01 <0.01 MS组内 — 0.000 0.001 0.000 q检验:与紫杉醇组比较**P<0.01;与紫杉醇纳米胶束组比较##P<0.01 表 6 不同药物对乳腺癌耐药细胞EMT相关蛋白表达的影响(x±s)
紫杉醇长循环纳米胶束联合vMIP-ⅡN端肽逆转乳腺癌细胞耐药的研究
Study on the paclitaxel long-circulating nanomicelles combined with NT21MP to reverse drug resistance in breast cancer MCF-7/PR cells
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摘要:
目的探讨紫杉醇长循环纳米载药胶束联合病毒巨噬细胞炎性蛋白Ⅱ(vMIP-Ⅱ)N端肽(NT21MP)对乳腺癌紫杉醇耐药细胞株(MCF-7/PR)耐药性的影响。 方法采用磺酰罗丹明B(SRB)染色法检测乳腺癌耐药细胞株MCF-7/PR的存活率;细胞划痕及Transwell实验检测紫杉醇纳米载药胶束联合NT21MP对乳腺癌耐药细胞迁移、侵袭能力的影响;流式细胞术分析细胞凋亡、周期;Western blotting实验检测细胞凋亡、耐药及上皮间充质转化相关蛋白水平表达。 结果相对于紫杉醇组,紫杉醇纳米胶束更有效地抑制细胞增殖、迁移和侵袭,凋亡蛋白Bax、caspase3的蛋白表达水平上调,抗凋亡蛋白Bcl-2表达水平下调,且耐药相关蛋白MRP、P-gp和EMT相关蛋白Vimentin、Slug表达水平下调,E-cadherin表达上调(P < 0.01);相对于紫杉醇纳米胶束组,紫杉醇纳米胶束与NT21MP联合组对细胞增殖、迁移、侵袭、细胞周期的抑制,以及抗凋亡和逆转耐药作用更明显(P < 0.01)。 结论紫杉醇纳米胶束可有效发挥逆转乳腺癌细胞耐药性的作用,且以紫杉醇纳米胶束联合多肽药物NT21MP作用更明显。 -
关键词:
- 乳腺肿瘤 /
- 病毒巨噬细胞炎性蛋白ⅡN端肽 /
- 紫杉醇 /
- 耐药
Abstract:ObjectiveTo investigate the effects of paclitaxel long-circulating nanomicelles combined with vMIP-Ⅱ-N-terminal peptide(NT21MP) on drug resistance of paclitaxel-resistant brest cancer MCF-7/PR cells. MethodsSulforhodamine B(SRB) staining was used to detect the survival rate of breast cancer paclitaxel-resistant cell line MCF-7/PR.Cell scratch and Transwell assay were used to detect the effects of paclitaxel nanomicelles combined with NT21MP on the migration and invasion of paclitaxel-resistant cells.Flow cytometry was used to analyze the apoptosis and cell cycle.Western blotting was used to detect the expression of apoptosis, drug resistance and EMT-related proteins. ResultsCompared with paclitaxel group, the paclitaxel nanomicelles could effectively inhibit the cell proliferation, migration and invasion, the expression levels of apoptotic proteins Bax and caspase3 were up-regulated, the expression levels of anti-apoptotic proteins Bcl-2 were down-regulated, the expression levels of MRP, P-GP and EMT-related proteins Vimentin and Slug were down-regulated, and the expression levels of E-cadherin were up-regulated(P < 0.01).Compared with the paclitaxel nanomicelles group, the paclitaxel nanomicelles combined with NT21MP group had more significant effects on the inhibition of cell proliferation, migration, invasion, cycle, anti-apoptosis and reversal paclitaxel resistance. ConclusionsThe paclitaxel nanomicelles can effectively reverse the drug resistance of paclitaxel-resistant breast cancer cells, and the effects of the combination of paclitaxel manomicelles and NT21MP is more significant. -
Key words:
- breast neoplasms /
- vMIP-Ⅱ-N-terminal peptide /
- paclitaxel /
- drug resistance
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表 1 不同药物对乳腺癌耐药细胞株MCF-7/PR增殖的影响(ni=3;x±s)
分组 存活率/% 0.5 μmol/L 1 μmol/L 10 μmol/L 纳米胶束组 98.32±0.13 98.29±0.52 96.32±0.31 NT21MP组 99.25±1.75 98.45±0.86 94.55±1.59 紫杉醇组 90.68±0.22 80.18±4.56 64.58±1.26 紫杉醇纳米胶束组 82.73±3.78** 71.04±2.78** 50.26±0.63** 紫杉醇纳米胶束+NT21MP组 70.89±2.35**## 59.71±5.03**## 41.37±2.53**## F 91.56 79.00 862.60 P <0.01 <0.01 <0.01 MS组内 4.588 10.967 2.202 q检验:与紫杉醇组比较**P<0.01;与紫杉醇纳米胶束组比较##P<0.01 表 2 不同药物对乳腺癌耐药细胞迁移、侵袭能力的影响(x±s)
分组 n 迁移率/% 侵袭细胞数/个 纳米胶束组 3 73.83±1.47 116.33±8.23 NT21MP组 3 65.06±1.28 88.00±7.65 紫杉醇组 3 49.66±2.12 58.33±1.31 紫杉醇纳米胶束组 3 32.16±0.55** 32.33±1.46** 紫杉醇纳米胶束+NT21MP组 3 26.76±0.97**## 16.66±1.02**## F — 649.5 186.80 P — <0.01 <0.01 MS组内 — 1.907 26.229 q检验:与紫杉醇组比较**P<0.01;与紫杉醇纳米胶束组比较##P<0.01 表 3 不同药物对乳腺癌耐药细胞凋亡的影响(x±s)
分组 n 早期凋亡率/% F P MS组内 纳米胶束组 3 2.96±0.34 NT21MP组 3 8.13±0.75 紫杉醇组 3 17.46±1.25 125.00 <0.01 2.129 紫杉醇纳米胶束组 3 19.70±2.37** 紫杉醇纳米胶束+NT21MP组 3 26.60±1.67**## q检验:与紫杉醇组比较**P<0.01;与紫杉醇纳米胶束组比较##P<0.01 表 4 不同药物对乳腺癌耐药细胞周期的影响(x±s)
分组 n G0/G1 S G2/M 纳米胶束组 3 55.03±0.41 33.61±0.98 8.49±1.82 NT21MP组 3 38.67±1.07 34.93±2.78 10.36±2.56 紫杉醇组 3 26.28±2.97 30.77±4.02 13.73±1.22 紫杉醇纳米胶束组 3 12.56±0.78** 26.38±1.17** 15.98±0.84** 紫杉醇纳米胶束+NT21MP组 3 9.83±2.67**## 20.29±0.85**## 17.75±0.27**## F — 296.90 19.78 18.22 P — <0.01 <0.01 <0.01 MS组内 — 3.574 5.388 2.427 q检验:与紫杉醇组比较**P<0.01;与紫杉醇纳米胶束组比较##P<0.01 表 5 不同药物对乳腺癌耐药细胞的耐药及凋亡相关蛋白表达的影响(x±s)
分组 n P-gp BCRP caspase3 Bax Bcl-2 纳米胶束组 3 1.00±0.008 1.00±0.006 1.00±0.003 1.00±0.005 1.00±0.001 NT21MP组 3 0.902±0.005 0.972±0.062 1.196±0.004 1.172±0.010 0.820±0.010 紫杉醇组 3 0.812±0.009 0.731±0.031 1.267±0.005 1.231±0.008 0.763±0.022 紫杉醇纳米胶束组 3 0.712±0.012** 0.626±0.013** 1.330±0.011** 1.401±0.020** 0.711±0.071** 紫杉醇纳米胶束+NT21MP组 3 0.669±0.004**## 0.558±0.010**## 1.523±0.008**## 1.579±0.012**## 0.569±0.032**## F — 201.03 759.53 132.16 776.93 291.03 P — <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 MS组内 — 0.000 0.002 0.000 0.001 0.000 q检验:与紫杉醇组比较**P<0.01;与紫杉醇纳米胶束组比较##P<0.01 表 6 不同药物对乳腺癌耐药细胞EMT相关蛋白表达的影响(x±s)
分组 n Vimentin E-cadherin Slug 纳米胶束组 3 1.00±0.004 1.00±0.002 1.00±0.005 NT21MP组 3 0.911±0.0050 1.072±0.032 0.887±0.006 紫杉醇组 3 0.805±0.005 1.252±0.006 0.753±0.012 紫杉醇纳米胶束组 3 0.731±0.012** 1.355±0.032** 0.676±0.218** 紫杉醇纳米胶束+NT21MP组 3 0.608±0.007**## 1.562±0.003**## 0.607±0.010**## F — 1286.54 304.03 191.83 P — <0.01 <0.01 <0.01 MS组内 — 0.000 0.001 0.000 q检验:与紫杉醇组比较**P<0.01;与紫杉醇纳米胶束组比较##P<0.01 -
[1] FAHAD ULLAH M.Breast cancer:current perspectives on the disease status[J].Adv Exp Med Biol, 2019, 1152:51. [2] LETO G.Current status and future directions in the treatment of bone metastases from breast cancer[J].Clin Exp Pharmacol Physiol, 2019, 46(10):968. doi: 10.1111/1440-1681.13139 [3] LIN X, HONG S, CHEN J, et al.The potential targets for metastases:a study on altered circular RNA profile in breast cancer liver metastases[J].Epigenomics, 2019, 1750:1911. [4] ZHANG T, LIP H, HE C, et al.Multitargeted nanoparticles deliver synergistic drugs across the blood-brain barrier to brain metastases of triple negative breast cancer cells and tumor-associated macrophages[J].Adv Healthc Mater, 2019, 8(18):e1900543. doi: 10.1002/adhm.201900543 [5] GADALLA R, HASSAN H, IBRAHIM SA, et al.Tumor microenvironmental plasmacytoid dendritic cells contribute to breast cancer lymph node metastasis via CXCR4/SDF-1 axis[J].Breast Cancer Res Treat, 2019, 174(3):679. [6] ALQAHTANI FY, ALEANIZY FS, EL TAHIR E, et al.Paclitaxel[J].Profiles Drug Subst Excip Relat Methodol, 2019, 44:205. doi: 10.1016/bs.podrm.2018.11.001 [7] BAKRANIA AK, VARIYA BC, PATEL SS.Novel targets for paclitaxel nano formulations:hopes and hypes in triple negative breast cancer[J].Pharmacol Res, 2016, 111:577. doi: 10.1016/j.phrs.2016.07.023 [8] LIU Y, NG Y, TOH MR, et al.Lipid-dendrimer hybrid nanosystem as a novel delivery system for paclitaxel to treat ovarian cancer[J].J Control Release, 2015, 220(Pt A):438. [9] HASSAN MS, AWASTHI N, LI J, et al.Superior therapeutic efficacy of nanoparticle albumin bound paclitaxel over cremophor-bound paclitaxel in experimental esophageal adenocarcinoma[J].Transl Oncol, 2018, 11(2):426. [10] ERICA G, THOMAS LS.The paradox of paclitaxel neurotoxicity:mechanisms and unanswered questions[J].Neuropharmacology, 2013, 76(1):175. [11] SARISOZEN C, VURAL I, LEVCHENKO T, et al.PEG-PE-based micelles co-loaded with taxol and cyclosporine A or loaded with taxol and targeted by anticancer antibody overcome drug resistance in cancer cells[J].Drug Deliv, 2012, 19(4):169. doi: 10.3109/10717544.2012.674163 [12] HUANG L, CHEN H, ZHENG Y, et al.Nanoformulation of D-α-tocopheryl polyethylene glycol 1000 succinate-b-poly (ε-caprolactone-ran-glycolide) diblock copolymer for breast cancer therapy[J].Integr Biol(Camb), 2011, 3(10):993. [13] ZHANG Z, TAN S, FENG SS.Vitamin E TPGS as a molecular biomaterial for drug delivery[J].Biomaterials, 2012, 33(19):4889. doi: 10.1016/j.biomaterials.2012.03.046 [14] WANG Q, ZHANG P, LI Z, et al.Evaluation of polymer nanoformulations in hepatoma therapy by established rodent models[J].Theranostics, 2019, 9(5):1426. doi: 10.7150/thno.31683 [15] DAI W, JIN W, ZHANG J, et al.Spatiotemporally controlled co-delivery of anti-vasculature agent and cytotoxic drug by octreotide-modified stealth liposomes[J].Pharm Res, 2012, 29(10):2902. doi: 10.1007/s11095-012-0797-2 [16] KIM DH, IM BN, HWANG HS, et al.Gemcitabine-loaded DSPE-PEG-PheoA liposome as a photomediated immune modulator for cholangiocarcinoma treatment[J].Biomaterials, 2018, 183:139. doi: 10.1016/j.biomaterials.2018.08.052