克唑替尼(Crizotinib)能够在靶向细胞系中诱导自噬

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所属分类:克唑替尼

自噬是真核生物中进化上保守的生存途径,并且在化学疗法或靶向医治后经常在癌细胞中上调。因此,自噬的诱导已成为一种耐受药物机制。在这项研究中,我们发现克唑替尼(Crizotinib)通过抑制 STAT3 在肺癌细胞中诱导高水平的自噬。野生型或组成型激活的 STAT3 的异位表达显着抑制了克唑替尼对自噬的影响。有趣的是,克唑替尼介导的 STAT3 抑制是逐步的。首先它抑制细胞质 STAT3,导致 EIF2A 磷酸化,然后抑制核 STAT3,导致 BCL-2 下调。在通过针对 Beclin-1 的药理学抑制剂或 shRNA 抑制自噬后,克唑替尼诱导的细胞去世大大增强。此外,自噬抑制剂 HCQ 在小鼠异种移植模型中显着增强了克唑替尼的抗癌作用。总之,克唑替尼可通过抑制肺癌细胞中的 STAT3 诱导细胞保护性自噬。因此,自噬抑制代表了一种有希望的方式来提高克唑替尼医治靶向肺癌患病者的治疗效果。

克唑替尼(Crizotinib)能够在靶向细胞系中诱导自噬

在这项研究中,我们探讨了克唑替尼(Crizotinib)是否可以在靶向细胞系中诱导自噬,并发现该医治在敏感的 SPC-A1 细胞以及抗性 A549 细胞中诱导自噬。克唑替尼医治也能够在 EML4-ALK 阳性 H2228 细胞中诱导相同的效果。这一观察结果与 Ji 等人的结果一致。我们观察到暴露于克唑替尼后肺癌细胞中 LC3 的脂化和 p62 的降解。免疫荧光还显示,在克唑替尼处置的细胞中,内源性 LC3 点状染色延长。经典的自噬检查方式 TEM 也表明,在用克唑替尼处置的细胞中自噬体显着延长。这些结果为克唑替尼激活医治肺癌细胞的自噬提供了强有力的证据。

克唑替尼(Crizotinib)能够在靶向细胞系中诱导自噬

MET 扩增存在于大约4% 的肺癌患病者中,并且与对 EGFR 抑制和 ALK 抑制的获得性耐受药物有关。恶性肿瘤中的异常 MET 激活被认为是肺亚组中的驱动癌基因MET 是 RTK 超家族的经典成员,介导激活 RAS-ERK-MAPK、PI3K-AKT-MTOR 和 STAT3 通路,均与自噬诱导密切相关。在这项研究中,我们首先发现 MET、AKT、MTOR 和 STAT3 的磷酸化在 SPC-A1 细胞中被显着抑制。为了证实克唑替尼(Crizotinib)在肺癌细胞中诱导自噬是MET抑制的结果,我们使用小干扰RNA特异性靶向MET,并揭示敲除METmRNA导致MET表达下调。因此,我们观察到 LC3-I 向 LC3-II 的转换以及 p62 的降解。此外,在 SPC-A1 细胞中进行 siMET 处置后,观察到与溶酶体共定位的 LC3-II 斑点显着延长。添加 HGF 能够逆转克唑替尼诱导的点状 LC3 表达。然而,我们确实注意到,与克唑替尼医治相比,通过 siRNA 进行的 MET 特异性抑制对自噬相关标志物的诱导作用要小得多。这一观察结果使我们验证了克唑替尼医治后 5 种其他肺癌细胞系(包括 A549、H1975、Calu-3、HCC827 和 H1650)中的 MET 表达和下游讯号传导。有趣的是,尽管总 MET 的表达水平在这些细胞系中有所不同,但 MET 磷酸化的基线水平仅在 A549 和 HCC827 细胞中可检查到,而在 H1975、Calu-3 或 H1650 细胞中未检查到。然而,在诱导自噬的 3 种细胞系(A549、H1975 和 HCC827)中,p-STAT3 的下调是唯一的共同要素,而 p-MET、p-AKT、p-MTOR 或 p -ERK 不一致。这些发现使我们集中精力确定克唑替尼诱导的自噬与 STAT3 通路之间的关系。

克唑替尼(Crizotinib)能够在靶向细胞系中诱导自噬

Ji等的研究表明,克唑替尼(Crizotinib)通过ALK依赖的AKT-MTOR通路下调诱导EML4-ALK阳性H3122细胞发生自噬。原始研究中没有提到医治是否改变了 STAT3 通路。然而,在我们努力寻找克唑替尼医治中涉及的共同讯号通路的过程中,STAT3 通路在所有测试的肺癌细胞系中都非常出色。此外,我们还检测了克唑替尼医治后 H2228 细胞(一种已证实的 EML4-ALK 阳性肺癌细胞系)中的磷酸化状态,并发现 STAT3 的磷酸化水平也被下调。因此我们推测抑制AKT-MTOR通路可能不是克唑替尼诱导自噬的主要要素,而是STAT3通路。然后使用携带野生型和组成型激活的 STAT3 的质粒 IL-6 来确认 STAT3 参与克唑替尼诱导的自噬。IL6 对 STAT3 的激活,或总或磷酸化 STAT3 的过表达显着抑制了克唑替尼诱导的肺癌细胞自噬。

总之,我们得出结论,克唑替尼(Crizotinib)能够通过 STAT3 依赖性机制逐步激活肺癌细胞中的自噬。在克唑替尼诱导自噬的初期,细胞质 STAT3 抑制导致 EIF2A 磷酸化,随后诱导自噬。在克唑替尼诱导的自噬后期,细胞核 STAT3 的抑制导致 BCL-2 的下调,从而促进自噬反应的增加。通过药理学或遗传方式抑制自噬使靶向肺癌细胞对克唑替尼敏感,至少部分是通过促进克唑替尼诱导的细胞凋亡。自噬抑制代表了一种有希望的方式来规避靶向肺癌细胞对克唑替尼的内在或获得性耐受药物性。

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