STING信号通路对奥沙利铂抗小鼠结肠癌细胞C26的影响研究

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背景结直肠癌在我国的恶性肿瘤中位居第三位,且呈逐年上升趋势。针对结直肠癌的联合治疗有多种方法,其中以化疗和手术治疗为主。奥沙利铂作为一种在临床上广泛应用于结直肠癌治疗的DNA损伤的化疗药物,常和其他药物联合应用治疗结直肠癌。已有研究表明,胞质中DNA可以引起干扰素基因刺激因子STING(Stimulator of Interferon Genes)的激活,而近期研究表明STING介导的信号通路在诱导抗肿瘤的免疫反应中有着重要的作用。然而,对于STING信号通路在奥沙利铂治疗结肠癌发挥的确切作用有待于进一步的探究。目的研究STING信号通路对奥沙利铂抗小鼠结肠癌(Colorectal cancer,CRC)C26细胞体内外增殖的影响及其可能的机制。方法1.培养C26、STING敲低表达shmSTING-C26细胞系和STING过表达的omSTING-C26细胞系,荧光显微镜下观察两组细胞的转染情况。2.CCK8法检测常氧条件下C26、C26shmSTING和C26omSTING细胞的增殖情况,CCK8法检测在常氧与低氧条件下检测C26和C26shmSTING在不同的奥沙利铂浓度下的细胞增殖情况。3.Western blotting法检测C26、C26shmSTING和C26omSTING细胞用奥沙利铂处理(10μg/ml)和不用奥沙利铂处理的6组细胞内的STING、TBK1、IRF3、Cyclin D1和β-actin蛋白量的表达。4.q-PCR法检测C26、C26shmSTING和C26omSTING细胞用奥沙利铂处理和不用奥沙利铂处理的六组细胞内mSTING和mIFN-β的表达。5.流式细胞仪分别检测常氧与低氧(1%O2)条件下C26、C26shmSTING和C26omSTING在奥沙利铂处理下细胞周期的变化。6.流式细胞仪分别检测低氧条件下C26、C26shmSTING和C26omSTING在相同药物浓度情况下细胞凋亡的情况。7.流式细胞仪分别检测C26和C26omSTING在相同药物浓度情况下PD-L1表达的情况。8.将C26、C26-shmSTING和C26-omSTING细胞分别接种于Balb/c小鼠左侧腋下,观察其成瘤性及奥沙利铂给药(5 mg/kg)对移植瘤的生长抑制作用。9.流式细胞仪分别检测C26、C26shmSTING和C26omSTING细胞对照组和奥沙利铂给药组共6组荷瘤小鼠的瘤内的CD8+T细胞、CD107a+/CD8+T细胞和CD45+肿瘤浸润性淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocytes,TIL)的表达。结果1.下调C26细胞内STING刺激因子不影响细胞的增殖,上调C26细胞内STING的细胞生长增殖速度明显低于野生型C26细胞(P<0.05);在常氧和低氧条件下,奥沙利铂降低对C26-shmSTING细胞抑制率,尤其以低氧条件下更为显著。2.与对照组相比较,C26-omSTING细胞中STING、TBK1和IRF3表达增加,CyclinD1表达量减少;3组细胞均给予相同浓度的OXA处理后与未用OXA处理的实验组相比,STING、TBK1和IRF3表达量均增加,CyclinD1表达量减少。3.敲低和过表达STING的C26细胞给予同等浓度的OXA作用后,与各自对应的对照组相比,mSTING和mIFN-β表达量均上调。4.在常氧条件下C26细胞随着药物浓度的增加,对OXA的敏感性逐渐增加,而在低氧条件下,随着药物浓度的增加,对OXA的敏感性降低。在常氧和低氧条件下,随着OXA药物浓度的增加,C26-shmSTING和C26-omSTING两组细胞对奥沙利铂的敏感性逐渐增加。5.在低氧环境下,C26和C26-omSTING加入不同浓度的OXA培养后与实验组相比凋亡率增加。C26-shmSTING细胞加入OXA培养后与实验组相比,活细胞占有绝大比率,凋亡率随着OXA浓度的增加有轻微程度的增加。6.在常氧环境下,C26和C26-shmSTING细胞组在加入OXA后的PD-L1水平都是增加的,但是C26-shmSTING细胞组明显降低OXA作用下PD-L1增加的幅度。7.C26加OXA处理组Balb/c小鼠体内成瘤与C26细胞在小鼠肿瘤的抑制率为69.98%,C26-shmSTING加OXA给药组小鼠体内肿瘤与C26-shmSTING组小鼠体内肿瘤的抑制率为27.47%;C26-omSTING加OXA给药组Balb/c小鼠体内肿瘤与C26-omSTING组小鼠体内肿瘤的抑制率为74.86%,C26-omSTING加OXA处理组小鼠体内肿瘤与C26-omSTING组小鼠体内肿瘤的抑制率为33.67%。8.C26、C26-shmSTING和C26-omSTING三组荷瘤小鼠加入OXA给药组与不加OXA给药组相比CD8+T细胞的水平均下降而CD107a+/CD8+T细胞的水平均上升,C26和C26-shmSTING两组荷瘤小鼠加入OXA给药组与不加OXA给药组相比肿瘤内部的CD45+的TIL的水平均下降,在omSTING组中加OXA给药后的小鼠与不用OXA给药的小鼠相比肿瘤内部的CD45+的TIL的水平是增加的。结论1.STING信号通路对C26细胞增殖和奥沙利铂的敏感性高度相关;2.敲低表达STING对C26细胞增殖影响不明显,但降低了奥沙利铂对C26的体内外增殖抑制作用,降低了C26对奥沙利铂的敏感性;3.过表达STING能够显著延缓C26细胞体内外增殖速度,这可能与下调CyclinD1和增加的I型干扰素信号通路有关;4.敲低/过表达STING均能降低奥沙利铂体外对C26细胞的凋亡诱导作用,具体机制有待进一步深入研究。
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