CN108939047B - 莪术醇与trail在制备抗肿瘤联合用药中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了莪术醇与TRAIL在制备抗肿瘤联合用药中的应用。本发明中发现了莪术醇对细胞没有毒性的浓度下,可以敏化TRAIL耐受的肿瘤细胞,增强TRAIL诱导肿瘤细胞发生凋亡的作用;且发现了莪术醇敏化耐受TRAIL的肿瘤细胞的分子机理是莪术醇可以促进TRAIL的受体DR5表达上调,进而增强TRAIL诱导肿瘤细胞发生凋亡,因此可将莪术醇作为耐受TRAIL的肺癌细胞株的敏化剂。另外,本发明还发现了莪术醇与TRAIL联用可以降低TRAIL的作用浓度,对耐受TRAIL的肺癌细胞具有很好的杀伤效果。因此,莪术醇与TRAIL可以作为一个有效的肺癌治疗方案,在肺癌的治疗方面具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于医药技术领域,特别涉及莪术醇与TRAIL在制备抗肿瘤联合用药中的应用。
背景技术
肺癌是当今世界上的高发癌症,严重威胁着人类的生命健康。目前肺癌的整体治疗效果仍不乐观,针对肿瘤耐药设计有效的药物治疗策略已成为当前迫切需要研究的问题。肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)具有选择性杀伤绝大数肿瘤细胞而对人体正常细胞无明显细胞毒性的特征,早在2005年我国就批准重组人TRAIL进入临床研究。但是临床效果并不理想,肺癌细胞对TRAIL治疗的敏感性较低且出现耐受现象。
尽管目前部分肿瘤细胞对TRAIL耐药,导致治疗效果不如预期,但TRAIL能选择性地诱导肿瘤细胞凋亡,用于肿瘤治疗的前景依旧被人们看好[1]。寻找无毒副作用的辅助药物来调节TRAIL耐药相关的信号分子以获得更好的TRAIL抗肿瘤效果,是当前解决TRAIL耐受问题的机遇跟挑战。
莪术醇(Curcumol)是莪术提取物中主要的活性成分之一[2]。结构式如式I所示:
早先有相关报道莪术醇具有抑制肿瘤血管生成、诱导细胞凋亡、抗病毒、抗血栓、抗菌等功效[2]。在肿瘤相关的研究领域中,高浓度莪术醇对乳腺癌[3]、结直肠癌[4]、胃癌[5]、肝癌[6]等都有一定的抑制效果。莪术醇与肺癌相关研究中,有报道莪术醇可以促使肺腺癌细胞系ASTC-a-1发生G2/M期阻滞,并引起不依赖于caspases的线粒体凋亡途径[7]。但到目前为止,尚未有莪术醇与TRAIL联用的相关报道。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供莪术醇与TRAIL在制备抗肿瘤联合用药中的应用。本发明解决了TRAIL在治疗肺癌时出现的耐受现象,展示莪术醇与TRAIL联用在抗肿瘤中的应用。
本发明的另一目的在于提供一种抗肿瘤药物。
本发明的目的通过下述技术方案实现:莪术醇与TRAIL(肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体)在制备抗肿瘤联合用药中的应用。
所述的肿瘤包括肺癌等;优选为肺腺癌。
一种抗肿瘤组合药物,包括莪术醇与TRAIL(肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体)。
所述的莪术醇的浓度为100~200μM,优选为150μM。
所述的TRAIL的浓度为6.25~200ng/mL;优选为25~50ng/mL。
所述的抗肿瘤组合药物使用方法为将150μM莪术醇预处理6h,再与25ng/mLTRAIL联合处理12h。
所述的抗肿瘤药物还可包括可接受的辅料。
所述的可接受的辅料可为赋形剂、填充剂、粘合剂、湿润剂、吸收促进剂或润滑剂。
所述的抗肿瘤组合药物可采用本领域的常规方法制成各种剂型,包括汤剂、片剂、胶囊剂、针剂、粉针剂、颗粒剂、冲剂、口服液和糖浆剂等。
莪术醇与TRAIL(肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体)在制备促进细胞凋亡或促进死亡受体DR5表达的药物中的应用。
所述的细胞为肿瘤细胞;优选为肺癌细胞;更优选为肺腺癌细胞。
莪术醇作为TRAIL(肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体)增敏剂的应用。
本发明的技术原理:
选取TRAIL耐药细胞株A549与H1299,分别用不同浓度的TRAIL、莪术醇以及莪术醇+TRAIL处理,检测A549与H1299细胞活性与细胞凋亡情况,确定联合用药的最佳时间与浓度:
(1)A549与H1299细胞经浓度梯度为0、100、150、200ng/mL的TRAIL分别处理6、12、24h和48h,利用WST-1检测两细胞株对TRAIL的耐受情况;
(2)WST-1与克隆形成实验检测莪术醇对细胞活性影响;
(3)莪术醇敏化耐受TRAIL的肺癌细胞的作用原理和作用浓度确定;
(4)WST-1实验确定莪术醇与TRAIL联合用药最佳浓度与时间(150μM莪术醇预处理6h,再与25ng/mLTRAIL联合处理12h)。
(5)检测联合用药促凋亡效果。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
(1)TRAIL治疗肿瘤的临床效果并不理想,肺癌细胞对TRAIL治疗的敏感性较低且出现耐受现象。本发明中发现莪术醇可以作为耐受TRAIL的肺癌细胞株的敏化剂,与TRAIL联用可以降低TRAIL抗肿瘤浓度而且增强疗效。
(2)本发明采用无细胞毒性的莪术醇与TRAIL联用,可以降低TRAIL的作用浓度,对耐受TRAIL的肿瘤细胞具有很好的杀伤效果,可以作为一个有效的肺癌治疗方案,有较强的运用前景。
(3)本发明利用天然中药提取物莪术醇与TRAIL联用来解决肺癌细胞对TRAIL耐受的问题,进而达到治疗肺癌的目的。与现有TRAIL治疗方案相比,本发明主要具备如下优点:①莪术醇对细胞没有毒性,但是可以增强TRAIL诱导肿瘤细胞凋亡的作用;②莪术醇存在于传统中草药中,提取制备方便,安全性高,价格低廉,开发利用的前景好;③TRAIL作用浓度低;④莪术醇可以促进TRAIL的受体DR5表达上调,从而敏化耐受TRAIL的肺腺癌细胞发生凋亡,联用促凋亡能力强。
附图说明
图1是利用TRAIL处理人肺腺癌细胞A549和H1299后的细胞增殖情况图;其中,图A为人肺腺癌细胞A549;图B为人肺腺癌细胞H1299。
图2是利用莪术醇处理耐受TRAIL的人肺腺癌细胞A549和H1299后的细胞增殖情况图;其中,图A为人肺腺癌细胞A549;图B为人肺腺癌细胞H1299。
图3是莪术醇处理后A549和H1299细胞后的细胞克隆形成能力的结果图;其中,图A为人肺腺癌细胞A549;图B为人肺腺癌细胞H1299;图C为人肺腺癌细胞A549克隆形成统计图;图D为人肺腺癌细胞H1299克隆形成统计图。
图4是免疫印迹实验检测莪术醇处理细胞后表面受体DR5的表达情况图;其中,图A为人肺腺癌细胞A549;图B为人肺腺癌细胞H1299。
图5是共聚焦实验观察莪术醇处理后肺腺癌细胞中DR5的表达情况图;其中,图A为人肺腺癌细胞A549;图B为人肺腺癌细胞H1299。
图6是莪术醇与TRAIL联用对A549和H1299细胞活性和增殖的影响图;其中,图A为人肺腺癌细胞A549;图B为人肺腺癌细胞H1299。
图7是倒置显微镜观察莪术醇与TRAIL联合处理后的A549与H1299细胞的细胞形态图;其中,图A为人肺腺癌细胞A549;图B为人肺腺癌细胞H1299。
图8是流式细胞仪检测莪术醇与TRAIL联用后A549细胞的凋亡情况图;其中,图A为流式结果;图B为流式结果的统计图。
图9是莪术醇与TRAIL联用后A549和H1299细胞中凋亡相关蛋白表达变化图;其中,图A为人肺腺癌细胞A549;图B为人肺腺癌细胞H1299。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1:莪术醇与TRAIL联用促进耐受TRAIL的人肺腺癌细胞系A549与H1299发生凋亡
(1)首先选择对TRAIL(肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体)耐受的人肺腺癌细胞系A549与H1299(购自购于美国标准生物品收藏中心细胞库)作为研究对象,单独进行TRAIL(购自Peprotech)处理,以100ng/mL、150ng/mL和200ng/mL的TRAIL分别处理A549与H1299细胞,以不做任何处理的为空白对照(NC),用WST-1(购自碧云天)检测细胞增殖。结果如图1所示,200ng/mL以下的浓度对两株细胞没有抑制效果。
(2)本研究的另一对象莪术醇购自成都曼思特生物科技有限公司,纯度为99.76%。为了检测莪术醇对于肺癌细胞有无毒性,将人肺腺癌细胞A549、H1299经莪术醇分别处理6、12、24h和48h后(浓度梯度为100、150、200μM,以不添加莪术醇为空白对照),进行WST-1细胞增殖检测。
结果如图2所示,图中横坐标为莪术醇处理的时间,同一作用时间下不同颜色的柱状图代表不同的处理浓度,纵坐标为归一化后的增殖比例。由图可知在相同的处理时间下,采用不同浓度的莪术醇作用于A549和H1299细胞,细胞活性均没有受到明显抑制;增加作用时间,两株肺癌细胞的增殖均无明显变化。
(3)为了进一步检测在长时间莪术醇处理,是否会抑制肺腺癌细胞增殖,我们按照每孔500个细胞的密度,将A549与H1299细胞铺到六孔板中,从第4天开始,分别用浓度梯度为100、150、200μM的莪术醇处理,以不添加莪术醇为空白对照(NC)。
从图3A、B中也可以看出,在不同浓度的莪术醇处理10天后两株细胞的克隆形成能力均无明显改变;图3C、D为莪术醇处理后10天后,A549和H1299细胞形成的单克隆细胞团的个数统计,无显著差异,表明莪术醇长时间作用下细胞活性和增殖能力仍然没有被抑制,即莪术醇对A549和H1299无细胞毒性。
(4)将A549与H1299细胞按照每孔50%的密度铺到六孔板中,24h后分别用浓度梯度为100、150、200μM的莪术醇处理6h,以不添加莪术醇为空白对照(NC),然后进行免疫印迹实验。结果如图4所示,通过免疫印迹实验我们发现,莪术醇在不影响A549与H1299细胞活性与克隆形式的浓度条件下,处理细胞6h,能够促进TRAIL的表面受体DR5表达上调。从图4的免疫印迹结果可以发现,相对于对照组150μM莪术醇促进DR5上调最为明显,故我们用该浓度的莪术醇和DMSO分别处理A549与H1299细胞后,用DR5的抗体(购自CST公司)联合荧光二抗(购自全式金公司)对细胞进行染色,利用激光共聚焦显微镜(蔡司公司)观察DR5在细胞内的含量和分布情况,结果如图5所示。由图5可知莪术醇处理组相比对照DMSO处理组细胞中DR5含量明显增多。
以上实验结果说明莪术醇具有上调DR5表达,从而敏化TRAIL耐受的肺腺癌细胞的潜力。
(5)我们将150μM莪术醇预处理A549与H1299细胞6h,再与不同浓度TRAIL(6.25ng/mL、12.5ng/mL、25ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、150ng/mL和200ng/mL)联合分别处理细胞6h、12h、24h与48h,以不做任何处理为空白对照(NC)。
细胞活性如图6所示,从图6中可以看出低至25ng/mL的TRAIL联合莪术醇(Curcumol、Cur)处理细胞12h,即可使两株细胞达到半致死量,说明莪术醇与TRAIL联用能够显著抑制A549和H1299细胞活性和增殖。
细胞的细胞形态如图7所示。从图7可以看出,用150μM莪术醇预处理A549和H1299细胞6h后,与25ng/mL TRAIL联用分别处理A549和H1299细胞12h,我们从倒置显微镜中观察到两药联用后细胞形态明显变圆,且由贴壁状态变为悬浮,呈典型凋亡细胞形态而单独用莪术醇或TRAIL处理A549与H1299细胞,与对照组相比均不会引起细胞形态变化。
(6)我们将150μM莪术醇预处理A549与H1299细胞6h,再与浓度为25ng/mL TRAIL联合处理细胞12h,以单独莪术醇(150μM)以及单独TRAIL处理(25ng/mL)为对照组,以不做任何处理为空白对照,然后利用免疫印迹实验考察两药联用后两株肺癌细胞中凋亡相关蛋白的变化。结果如图8所示,由图8可知当莪术醇(Curcumol、Cur)与TRAIL共同作用时caspase3(购自CST公司)和PARP(购自CST公司)的前体表达量都明显下降,而剪切体的caspase 3(购自CST公司)和PARP(购自CST公司)都显著上调。
另外,我们用流式细胞仪(Becton Dichinson公司)检测联合用药后细胞凋亡比例,细胞在不同处理后用Annexin V/PI(购自诺唯赞)染色,进行流式检测。结果如图9所示,莪术醇与TRAIL联合处理比两药分别单独作用时细胞凋亡细胞数显著增加,即莪术醇与TRAIL联用能够促使肺腺癌发生凋亡。
以上结果确定了莪术醇与TRAIL联用能够抑制肺癌细胞的增殖,且可以促使TRAIL耐受的肺癌细胞发生凋亡。预示着莪术醇与TRAIL联用是一个有效的肺癌治疗手段,在肺癌临床治疗方面具有广阔的应用价值。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
参考文献:
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Claims (6)
1.莪术醇与肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体在制备抗肿瘤联合用药中的应用,其特征在于:所述的肿瘤为肺癌。
2.一种抗肿瘤组合药物,其特征在于:包括莪术醇与肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体;所述的肿瘤为肺癌。
3.根据权利要求2所述的抗肿瘤组合药物,其特征在于:所述的抗肿瘤组合药物中莪术醇的浓度为100~200μM;肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体的浓度为6.25~200ng/mL。
4.根据权利要求3所述的抗肿瘤组合药物,其特征在于:所述的抗肿瘤组合药物中莪术醇的浓度为150μM;肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体的浓度为25~50ng/mL。
5.莪术醇与肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体在制备促进细胞凋亡的药物中的应用,其特征在于:所述的细胞为肺癌细胞。
6.莪术醇在制备肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体增敏剂中的应用,其特征在于:莪术醇作用于肺癌细胞时,其对肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体具有增敏作用。
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