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【目的】通过诱导合成致死,PARP抑制剂可以有效杀死具有同源重组修复缺陷的卵巢癌细胞。在这种情况下,大约有超过50%的卵巢癌病人可能受益于PARP抑制剂。然而,关于PARP抑制剂对肿瘤微环境的作用还鲜有报道。本研究的主要目的是将PARP抑制剂的作用从卵巢癌上皮细胞拓展至间质成纤维细胞,探索其对间质成纤维细胞活化程度的影响及可能的作用机制。
【方法】应用CCK8实验检测卵巢癌细胞系以及卵巢癌间质成纤维细胞对PARP抑制剂的敏感性差异。免疫荧光、细胞周期实验验证PARP抑制剂对间质成纤维细胞DNA损伤修复以及细胞周期分布变化等的影响。RNAseq技术、免疫荧光、胶回缩实验、蛋白免疫印迹实验技术验证体外条件下PARP抑制剂对间质成纤维细胞活性的影响。应用蛋白芯片对PARP抑制剂处理后的成纤维细胞的上清进行检测,并应用生物信息学技术分析筛选出的细胞因子与成纤维细胞活化之间的关系。通过酶联免疫吸附实验、蛋白免疫印迹实验验证此细胞因子在PARP抑制剂处理前后肿瘤间质成纤维细胞中的表达变化,并应用人重组细胞因子、中和抗体确定此细胞因子在PARP抑制剂活化间质成纤维细胞过程中的作用。应用生物信息学、蛋白免疫印迹以及胶回缩实验进一步探索PARP抑制剂引起间质成纤维细胞活化因子分泌增加的调控通路。应用小鼠肿瘤模型验证成纤维细胞对PARP抑制剂产生的适应性反应以及抗成纤维细胞活化治疗与PARP抑制剂的联合应用在卵巢癌治疗中的潜在价值,并通过Masson’s染色、天狼猩红染色、免疫组织化学染色技术检测肿瘤组织内间质成分含量及活性变化。
【结果】我们的结果表明,与卵巢癌细胞系相比,间质成纤维细胞对PARP抑制剂相对不敏感。PARP抑制剂能够引起成纤维细胞DNA损伤及G2/M期周期阻滞,随着DNA损伤的修复,细胞周期阻滞逐渐恢复。RNAseq分析及体外实验结果表明PARP抑制剂处理后的成纤维细胞表现出更加活化的状态、更加伸展的纺锤体外观以及更强的收缩ECM的能力。PARP抑制剂处理后,成纤维细胞分泌谱发生明显改变;CCL5、MIP-3α、MCP3、CCL11以及ENA-78在两种PARP抑制剂奥拉帕尼和尼拉帕尼处理后的成纤维细胞中都明显增加;其中,CCL5的表达水平与间质活化评分明显相关并参与了PARP抑制剂诱导的成纤维细胞活化。进一步实验表明,PARP抑制剂引起的CCL5分泌增加主要由NF-κB信号通路介导,抑制该通路活化可以抑制成纤维细胞CCL5的分泌也可以减弱成纤维细胞活化程度。动物实验表明,奥拉帕尼能够明显抑制肿瘤生长,但同时间质成分比例以及间质成纤维细胞活化指标α-SMA也明显提高;而CCL5中和抗体或NF-κB抑制剂的应用能够明显逆转PARP抑制剂引起的成纤维细胞活化程度增加并进一步增强PARP抑制剂对小鼠肿瘤生长的抑制作用。
【结论】PARP抑制剂能够通过活化NF-κB信号通路促进卵巢癌间质成纤维细胞自分泌CCL5细胞因子,CCL5进而维持并促进了卵巢癌间质成纤维细胞的活化。该研究补充了我们对PARP抑制剂治疗卵巢癌的认知,为探索新的更加合理的PARP抑制剂应用方案提供了理论基础。
【方法】应用CCK8实验检测卵巢癌细胞系以及卵巢癌间质成纤维细胞对PARP抑制剂的敏感性差异。免疫荧光、细胞周期实验验证PARP抑制剂对间质成纤维细胞DNA损伤修复以及细胞周期分布变化等的影响。RNAseq技术、免疫荧光、胶回缩实验、蛋白免疫印迹实验技术验证体外条件下PARP抑制剂对间质成纤维细胞活性的影响。应用蛋白芯片对PARP抑制剂处理后的成纤维细胞的上清进行检测,并应用生物信息学技术分析筛选出的细胞因子与成纤维细胞活化之间的关系。通过酶联免疫吸附实验、蛋白免疫印迹实验验证此细胞因子在PARP抑制剂处理前后肿瘤间质成纤维细胞中的表达变化,并应用人重组细胞因子、中和抗体确定此细胞因子在PARP抑制剂活化间质成纤维细胞过程中的作用。应用生物信息学、蛋白免疫印迹以及胶回缩实验进一步探索PARP抑制剂引起间质成纤维细胞活化因子分泌增加的调控通路。应用小鼠肿瘤模型验证成纤维细胞对PARP抑制剂产生的适应性反应以及抗成纤维细胞活化治疗与PARP抑制剂的联合应用在卵巢癌治疗中的潜在价值,并通过Masson’s染色、天狼猩红染色、免疫组织化学染色技术检测肿瘤组织内间质成分含量及活性变化。
【结果】我们的结果表明,与卵巢癌细胞系相比,间质成纤维细胞对PARP抑制剂相对不敏感。PARP抑制剂能够引起成纤维细胞DNA损伤及G2/M期周期阻滞,随着DNA损伤的修复,细胞周期阻滞逐渐恢复。RNAseq分析及体外实验结果表明PARP抑制剂处理后的成纤维细胞表现出更加活化的状态、更加伸展的纺锤体外观以及更强的收缩ECM的能力。PARP抑制剂处理后,成纤维细胞分泌谱发生明显改变;CCL5、MIP-3α、MCP3、CCL11以及ENA-78在两种PARP抑制剂奥拉帕尼和尼拉帕尼处理后的成纤维细胞中都明显增加;其中,CCL5的表达水平与间质活化评分明显相关并参与了PARP抑制剂诱导的成纤维细胞活化。进一步实验表明,PARP抑制剂引起的CCL5分泌增加主要由NF-κB信号通路介导,抑制该通路活化可以抑制成纤维细胞CCL5的分泌也可以减弱成纤维细胞活化程度。动物实验表明,奥拉帕尼能够明显抑制肿瘤生长,但同时间质成分比例以及间质成纤维细胞活化指标α-SMA也明显提高;而CCL5中和抗体或NF-κB抑制剂的应用能够明显逆转PARP抑制剂引起的成纤维细胞活化程度增加并进一步增强PARP抑制剂对小鼠肿瘤生长的抑制作用。
【结论】PARP抑制剂能够通过活化NF-κB信号通路促进卵巢癌间质成纤维细胞自分泌CCL5细胞因子,CCL5进而维持并促进了卵巢癌间质成纤维细胞的活化。该研究补充了我们对PARP抑制剂治疗卵巢癌的认知,为探索新的更加合理的PARP抑制剂应用方案提供了理论基础。