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背景:胆管癌是一种恶性度极高、治疗棘手、预后极差的肿瘤,病因不明。大部分患者发现时往往已处于进展期,不符合外科手术治疗适应症。由于肿瘤基因背景复杂性,肿瘤耐药广泛存在,目前推荐的化疗方案(吉西他滨+顺铂)对于胆管癌患者治疗的效果也极为有限。正常细胞不同,肿瘤细胞主要依赖异常的有氧糖酵解以及异常激活的谷氨酰胺代谢来提供能量。这种代谢的改变,不仅可以产生大量的中间代谢产物从而促进肿瘤的生长和侵袭,而且可以导致肿瘤对于化疗药物的耐药。目的:本研究的目的在于探索二甲双胍对于胆管癌细胞代谢的调节作用,以及对胆管癌细胞恶性生物学行为的影响,研究二甲双胍是否可以作为一种化疗增敏剂增强HDAC3抑制剂BG45的抗胆管癌增殖作用及其作用机制,从而提出二甲双胍抗胆管癌的新策略。方法:通过生物信息学分析用于探索胆管癌与癌旁组织差异性基因表达以及信号通路改变;Western blotting用于检测代谢关键蛋白、凋亡相关蛋白以及胆管癌与正常组织中靶点蛋白的差异表达;Cell Counting Kit(Dojindo;Japan)用于检测细胞加药处理前后增殖能力的改变;凋亡流式检测试剂盒用于检测胆管癌及正常肝细胞加药处理前后凋亡的变化;海马能量代谢测定仪用于检测细胞加药处理前后的氧耗能力和细胞外产酸能力;Lactate Assay Kit(Biovision;USA)用于检测乳酸水平;GC-MS用于检测细胞内代谢物水平及同位素标记代谢物丰富;皮下成瘤实验用于验证二甲双胍和BG45对于裸鼠体重以及皮下成瘤生长的影响。结果:生物信息学分析显示代谢和增殖相关的信号通路的改变是胆管癌的重要特征。海马能量代谢测定表明二甲双胍可以逆转胆管癌的Warburg效应,乳酸产量明显下降,细胞耗氧量明显增加。Western Blotting提示二甲双胍逆转Warburg效应可能是通过下调代谢关键蛋白乳酸脱氢酶(LDHA)实现的。CCK8结果显示二甲双胍处理对于胆管癌细胞的细胞活性影响微弱,凋亡流式检测提示低剂量二甲双胍也不能促进胆管癌细胞发生凋亡。但CCK8、流式细胞术以及Western Blotting均提示二甲双胍和低剂量新型HDAC3抑制剂BG45联用可以明显诱导细胞发生凋亡。代谢物GC-MS测定提示二甲双胍能够促进胆管癌细胞谷氨酰胺代谢,而BG45则可以抑制胆管癌细胞谷氨酰胺摄取,两者联用可以同时抑制糖代谢和谷氨酰胺代谢。两种药物联用对于正常肝脏细胞增殖、凋亡无明显影响。动物实验结果显示二甲双胍和BG45联用较单独使用可以更显著抑制肿瘤生长,而对于小鼠体重影响没有统计学差异。结论:二甲双胍可以通过下调LDHA逆转胆管癌Warburg效应,从而使得肿瘤细胞变得更脆弱,从而增强HDAC3抑制剂BG45对于胆管癌细胞的凋亡诱导作用,我们的研究提出了二甲双胍和BG45联用治疗胆管癌的新方案。