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胰腺癌(pancreatic adenocarcinomas)是一类常见高致死率的消化道恶性肿瘤,全世界每年约有22万人死于此病,其发病率和死亡率近年来明显上升。胰腺癌发病隐袭、进展转移快、恶性程度高、且手术切除率低,因此预后很差。胰腺癌在初次确诊后,1年内死亡率高达80%,5年生存率低于5%。在胰腺癌的治疗中,手术切除仍是唯一有希望治愈的措施。由于胰腺癌发病的隐袭性和高度侵袭性,其早期诊断较为困难。只有10%-20%的病人就诊时适宜手术切除,而超过80%的病人在初次诊断时已经发生了转移而无法采取手术治疗。辅助治疗尤其是化疗仍然是胰腺癌患者术后以及晚期胰腺癌患者的重要治疗手段。吉西他滨(gemcitabine,2’,2’-difluorodeoxycytidine, dFdC)是美国FDA批准的治疗胰腺癌的一线药物,它能明显改善胰腺癌患者的生活质量并延长生存期。吉西他滨的Ⅲ期临床试验证实,与5-氟尿嘧啶(5-FU)相比,晚期胰腺癌病人的中位生存期从4.4个月提高到了5.6个月。在临床治疗中,很多胰腺癌患者对吉西他滨有先天的或者后天获得的化疗抗性,限制了吉西他滨在临床上的应用效果。因此患者对化疗药物产生耐药性也是胰腺癌难以治愈的一个重要原因。基于上述原因,找到更有效的胰腺癌治疗手段具有紧迫性和重要性。蛋白质乙酰化是一种重要的翻译后表观遗传学修饰,通过对组蛋白及非组蛋白乙酰化水平的调节进而改变染色质结构和基因表达。组蛋白乙酰化的水平主要是由组蛋白乙酰基转移酶(histone acetyl transferases, HATs)和组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases,HDACs)调节。HDACs通常在肿瘤细胞中有较高的表达水平并与肿瘤的形成密切相关,因此组蛋白去乙酰化酶抑制剂(Histonedeacetylase inhibitors,HDACIs)正逐渐成为一类重要的有前途的治疗肿瘤的新药。HDACIs的临床试验表明这类新药在许多恶性肿瘤中尤其是血液肿瘤患者中有一定的治疗效果。西达本胺(Chidamide, CS055/HBI-8000)是我国自主研发的一类苯甲酰胺类的组蛋白去乙酰化酶抑制剂,目前正在我国开展针对皮肤T细胞淋巴瘤(CTCL)和外周T细胞淋巴瘤(PTCL)的II期和III期临床试验,并且在美国开展相关的Ⅰ期临床试验。西达本胺已经被证实在结肠癌,肺癌,乳腺癌,肝癌以及白血病细胞中有一定的抗肿瘤活性。雷公藤甲素是从中国南方多年生卫矛科植物雷公藤(Tripterygium wilfordiiHook. f.)中提取的环氧二萜内酯化合物,是雷公藤的主要有效成分之一。雷公藤甲素生理活性广泛,有抗炎、抗生育和抑制免疫反应等多种药理作用,临床上被用于治疗类风湿性关节炎、慢性肾炎、强直性脊柱炎、系统性红斑狼疮等自身免疫和炎性疾病。近年来研究表明,雷公藤甲素还有很强的抗肿瘤活性,可以有效抑制肿瘤细胞的增殖和诱导细胞凋亡的发生,并且增强肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。本研究主要考察西达本胺对胰腺癌细胞的抑制效果,以及吉西他滨联合西达本胺或雷公藤甲素的联合化疗方案对胰腺癌细胞的抑制作用及相关分子机制。通过本研究证明,西达本胺对胰腺癌细胞有良好的抑制作用,并且西达本胺或雷公藤甲素都可以显著增强吉西他滨诱导胰腺癌细胞凋亡的效果。本论文分为以下三个部分:一.西达本胺对胰腺癌细胞的抑制作用研究西达本胺可以有效抑制胰腺癌细胞BxPC-3和PANC-1的增殖,且抑制作用呈剂量和时间依赖性。西达本胺可以通过抑制组蛋白去乙酰化酶的,诱导组蛋白H3乙酰化水平升高。西达本胺通过上调细胞周期调节蛋白p21的表达使胰腺癌细胞G2/M期发生细胞周期阻滞,并促进细胞内活性氧自由基(reactive oxygenspecies, ROS)的产生及造成DNA损伤,诱导BxPC-3和PANC-1细胞发生凋亡。二.西达本胺协同增强吉西他滨诱导胰腺癌细胞凋亡的作用研究在BxPC-3和PANC-1细胞中,吉西他滨预处理48小时后加入6.25-50μM的西达本胺,吉西他滨的IC50分别下降了2.6-9.2倍和1.8-7.7倍,极大地促进了吉西他滨对胰腺癌细胞生长的抑制作用。CalcuSyn软件分析表明两个药物之间有显著的协同抗肿瘤效果。进一步的研究结果表明,西达本胺协同吉西他滨诱导BxPC-3和PANC-1细胞发生凋亡。BxPC-3和PANC-1细胞经过西达本胺和吉西他滨处理后,线粒体膜的通透性显著增加。并且,维持线粒体膜完整性的Bcl-2家族中的抗凋亡蛋白Mcl-1的表达下降,同时促凋亡蛋白Bax和Bim的表达上升。这些Bcl-2家族蛋白的分子水平变化可以促进Bax转移至线粒体膜上并增强线粒体膜通透性,从而诱发细胞凋亡。西达本胺能增强吉西他滨诱导的S期细胞周期阻滞并促进吉西他滨引起的DNA双链断裂。同时西达本胺可以抑制DNA损伤修复相关蛋白Chk1和BRCA1的表达。因此,西达本胺通过调控Bcl-2家族蛋白及DNA修复蛋白的表达来促进吉西他滨引起的胰腺癌细胞的凋亡。三.雷公藤甲素协同增强吉西他滨诱导胰腺癌细胞凋亡的作用研究与西达本胺相似,雷公藤甲素也能协同增强吉西他滨对BxPC-3和PANC-1细胞的抑制作用,显著降低吉西他滨在BxPC-3和PANC-1细胞中的IC50。雷公藤甲素可协同吉西他滨诱导BxPC-3和PANC-1细胞发生凋亡。BxPC-3和PANC-1细胞经过雷公藤甲素和吉西他滨处理以后,线粒体膜的通透性显著增加,并伴随Bcl-2和Mcl-1表达的下降及Bax表达的上升。雷公藤甲素增强吉西他滨诱导的S期细胞周期阻滞及DNA双链断裂。雷公藤甲素还可以下调Chk1的表达并抑制PI3K/Akt信号通路的活化,从而增强胰腺癌细胞对吉西他滨的化疗敏感性。综上所述,西达本胺和雷公藤甲素能有效抑制胰腺癌细胞的增殖,并能协同增强吉西他滨在胰腺癌细胞中的抗肿瘤活性。本研究为应用西达本胺或雷公藤甲素与吉西他滨联合治疗胰腺癌提供了重要的理论依据。