詹 琪,曾智銳,任長(zhǎng)城,凌園果,曾 茜,劉孟濤,徐卡婭,出良釗,劉 健,5
(貴州醫(yī)科大學(xué) 1.臨床醫(yī)學(xué)院、2.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)教研室,3.貴州省常見慢性疾病發(fā)病機(jī)制及藥物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,4.貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院神經(jīng)外科,5.貴州省人民醫(yī)院,貴州 貴陽(yáng) 550004)
神經(jīng)膠質(zhì)瘤(glioma)是最常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)原發(fā)性腫瘤[1],由多種因素相互作用導(dǎo)致,具有高度侵襲性、代謝異常和血管生成等惡性生物學(xué)特征[2],惡性膠質(zhì)瘤病死率極高,其中位生存時(shí)間僅約15個(gè)月,有著較高的復(fù)發(fā)率,手術(shù)切除是主要的治療手段,術(shù)后的輔助分級(jí)放療結(jié)合化療也占據(jù)很重要的地位。目前一線化療藥替莫唑胺療效明顯,但受限于耐藥性[3-4],因此,研發(fā)新藥物對(duì)治療神經(jīng)膠質(zhì)瘤具有重大的臨床意義。
蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶非受體型1和2(PTPN1、PTPN2)屬于蛋白酪氨酸磷酸酶家族,一直被認(rèn)為對(duì)胰島素和瘦素受體信號(hào)傳導(dǎo)有負(fù)調(diào)控作用[5]。近期報(bào)道,它在癌細(xì)胞中異常表達(dá),并作為一種重要的癌基因發(fā)揮作用,PTPN1促進(jìn)增殖、集落形成和遷移,而降低癌細(xì)胞系的凋亡[6]。PTPN2在膠質(zhì)瘤中表達(dá)顯著增高,在T98G細(xì)胞中沉默PTPN2基因明顯抑制細(xì)胞集落形成和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,能夠抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)[7],故PTPN1/2有望成為抗膠質(zhì)瘤藥物作用的蛋白靶點(diǎn)。
從植物材料中提取的精油及其成分已被發(fā)現(xiàn)具有抗菌、抗氧化、抗炎、抗癌等作用,松油烯-4-醇(Terpinen-4-ol,化學(xué)式:C10H18O,T4O)是精油的主要有效成分之一。近期報(bào)道表明,T4O通過(guò)選擇性誘導(dǎo)抗腫瘤作用,在黑色素瘤細(xì)胞系中引起細(xì)胞死亡和細(xì)胞周期阻滯[8]。但T4O在膠質(zhì)瘤中存在何種作用與機(jī)制暫未知。本研究擬探討T4O對(duì)神經(jīng)膠質(zhì)瘤U87與U251細(xì)胞惡性生物學(xué)行為的影響與潛在作用靶點(diǎn),優(yōu)化膠質(zhì)瘤治療方案。
1.1 材料
1.1.1細(xì)胞 神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞U87與U251購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院上海細(xì)胞庫(kù)
1.1.2試劑 DMEM高糖培養(yǎng)液(貨號(hào):A4192101)、胎牛血清(貨號(hào):10099141C)和2.5 g·L-1胰蛋白酶(貨號(hào):25200-056)購(gòu)自美國(guó)Gibco公司;二甲基亞砜(DMSO,貨號(hào):D2650)、細(xì)胞增殖與毒性檢測(cè)試劑盒(CCK-8,貨號(hào):CA1210)、結(jié)晶紫染色液(貨號(hào):G1063)、蛋白裂解液RIPA(貨號(hào):R0020-100)、蛋白酶抑制劑PMSF(貨號(hào):P0100)和BCA蛋白定量試劑盒(貨號(hào):PC-0020-500)購(gòu)自北京索萊寶生物工程有限公司;Transwell小室(貨號(hào):3422)購(gòu)自北京明陽(yáng)科華生物科技有限公司;SDS-PAGE制膠試劑盒(貨號(hào):P0690)與Annexin-FITC/碘化丙啶(PI)凋亡檢測(cè)試劑盒(貨號(hào):C1062L)購(gòu)自上海碧云天生物技術(shù)有限公司;辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的羊抗兔二抗(貨號(hào):PR30019)以及兔源性多克隆抗體PTPN1(貨號(hào):11334-1-AP)、PTPN2(貨號(hào):11214-1-AP)、Bcl-2(貨號(hào):12789-1-AP)、Bax(貨號(hào):50599-2-Ig)、caspase-3(貨號(hào):19677-4-AP)、MMP-2(貨號(hào):10373-2-AP)、MMP-9(貨號(hào):10375-2-AP)與鼠源性β-actin單克隆抗體(貨號(hào):66009-1-Ag)購(gòu)自武漢三鷹生物技術(shù)有限公司;極超敏ECL化學(xué)即用型底物曝光液(貨號(hào):AR1190)購(gòu)自武漢博士德生物公司;松油烯-4-醇(純度>98%)(貨號(hào):329-52972)購(gòu)自天津一方科技有限公司。
1.1.3儀器 超凈工作臺(tái)(型號(hào):SW-CJ-2FB)購(gòu)自上海滬靜醫(yī)療器械有限公司;恒溫培養(yǎng)箱(型號(hào):DHP-9032(A))購(gòu)自上海飛越實(shí)驗(yàn)儀器公司;多功能酶標(biāo)儀(SpectraMax M3)購(gòu)自美國(guó)Molecular Devices公司;倒置顯微鏡(型號(hào):XDS-3)購(gòu)自上海精密儀器儀表有限公司;搖擺搖床(型號(hào):SHRK07AL1)購(gòu)自深圳現(xiàn)代豪方儀器儀表科技有限公司;Novocyte型流式細(xì)胞儀(型號(hào):D2060R)購(gòu)自杭州艾森生物有限公司;Western blot凝膠成像系統(tǒng)(型號(hào):FluorChemM)購(gòu)自北京創(chuàng)博環(huán)球生物科技有限公司。
1.2 方法
1.2.1細(xì)胞培養(yǎng) 神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞U87和U251添加含10% FBS 的DMEM高糖培養(yǎng)基,放置于37 ℃、含5% CO2的精密恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。常規(guī)隔日更換新鮮培養(yǎng)基。匯合度達(dá)0.8以上,則進(jìn)行消化傳代以及凍存操作。
1.2.2用CCK-8法檢測(cè)T4O對(duì)細(xì)胞增殖的影響 將神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U87和U251(均2×103個(gè)/孔)種于96孔板上。分別用濃度為0(即DMSO處理的對(duì)照組)、1、2和4 μmol·L-1的T4O處理細(xì)胞,每組設(shè)置6個(gè)復(fù)孔。24 h后,取CCK-8液與含10% FBS的DMEM培養(yǎng)基以1 ∶9的比例混勻;96孔板棄去原培養(yǎng)液,每孔加入100 μL的混合液,放置恒溫培養(yǎng)箱,時(shí)長(zhǎng)為2 h。將多功能酶標(biāo)儀中波長(zhǎng)調(diào)至450 nm并讀取吸光度(OD值)。各組相對(duì)增殖率/%=(觀察組OD值-空白組OD值)/(對(duì)照組OD值-空白組OD值)×100%。
1.2.3克隆平板法檢測(cè)T4O對(duì)細(xì)胞克隆形成能力的影響 神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞U87和U251(均1×103個(gè)/皿)接種于細(xì)胞培養(yǎng)皿(直徑=6 cm)上。細(xì)胞貼壁后,分別用濃度為0(即DMSO處理的對(duì)照組)、1、2和4 μmol·L-1的T4O處理細(xì)胞。15 d后,棄培養(yǎng)液,4 %多聚甲醛溶液固定20 min,隨后0.5%結(jié)晶紫常溫染色20 min。置于烘箱烤干后拍照記錄。計(jì)算各組細(xì)胞克隆形成數(shù)。
1.2.4流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)T4O對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞凋亡的影響 用胰蛋白酶消化U87與U251細(xì)胞后,按照1×104個(gè)/孔的密度接種于6孔板中。以濃度為0(即DMSO處理的對(duì)照組)、1、2和4 μmol·L-1的T4O處理24 h后,棄培養(yǎng)液,用1×PBS洗2次,每孔加入1 mL不含EDTA的胰酶消化后,4 ℃離心5 min收集細(xì)胞,用預(yù)冷的PBS洗滌細(xì)胞2次,4 ℃離心5 min,收集1 × 105細(xì)胞,吸棄PBS,加1×Binding Buffer 100 μL重懸細(xì)胞,添加5 μL Annexin V-FITC和10 μL PI,混勻后避光反應(yīng)20 min,加入400 μL 1×Binding Buffer,混勻后置于冰上,于流式細(xì)胞儀檢測(cè)。其中,Q1象限區(qū)域是機(jī)械損傷所導(dǎo)致死亡細(xì)胞百分比,Q2象限區(qū)域是晚期凋亡細(xì)胞百分比,Q3象限區(qū)域是早期凋亡細(xì)胞百分比,Q4象限區(qū)域是存活細(xì)胞百分比。
1.2.5劃痕愈合實(shí)驗(yàn)檢測(cè)T4O對(duì)神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞遷移能力的影響 神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U87和U251(均2 × 105個(gè)/孔)接種于6孔板上。待細(xì)胞匯合度達(dá)90%時(shí),以無(wú)血清培養(yǎng)液饑餓細(xì)胞24 h。以200 μL移液器槍頭在細(xì)胞單層上劃一直線。PBS 洗3次以清除漂浮的細(xì)胞,倒置顯微鏡下記錄 0 h劃痕的情況。分別用濃度為0(即DMSO處理的對(duì)照組)、1、2和4 μmol·L-1的T4O處理細(xì)胞。恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)細(xì)胞24 h后再次記錄劃痕情況。ImageJ軟件測(cè)量劃痕0 h和24 h的面積,24 h內(nèi)劃痕的愈合面積為同一處理組0 與24 h劃痕的面積之差。相對(duì)遷移率/%=各藥物處理組24 h內(nèi)愈合面積/對(duì)照組24 h內(nèi)愈合面積×100%。
1.2.6Transwell小室法檢測(cè)T4O對(duì)神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞侵襲能力的影響 共300 μL的神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞U87和U251的細(xì)胞懸液(含2×105個(gè)細(xì)胞)加入到預(yù)先鋪好Matrigel的Transwell上室里,然后分別用濃度為0(即DMSO處理的對(duì)照組)、1、2和4 μmol·L-1的T4O處理細(xì)胞。Transwell下室中加入700 μL的完全培養(yǎng)液(含10%FBS)作為誘導(dǎo)物。在恒溫培養(yǎng)箱中放置24 h后,棄去舊培養(yǎng)液,用4 %多聚甲醛溶液常溫固定細(xì)胞20 min和0.5%濃度的結(jié)晶紫常溫染色20 min。PBS洗掉殘留結(jié)晶紫后,在烤箱烘干殘留水分。每孔隨選4個(gè)視野(× 100),于顯微鏡下拍照記錄并計(jì)數(shù)侵襲細(xì)胞數(shù)。
1.2.7生物信息學(xué)預(yù)測(cè)與分析T4O作用靶點(diǎn) 根據(jù)T4O的藥效團(tuán),利用Swissprediction軟件,預(yù)測(cè)T4O作用的蛋白靶點(diǎn),獲取靶點(diǎn)后應(yīng)用 Cytoscape 軟件可視化T4O調(diào)控的靶點(diǎn)。隨后利用公共數(shù)據(jù)庫(kù)GEPIA分析靶點(diǎn)的表達(dá)量與神經(jīng)膠質(zhì)瘤患者總生存率的關(guān)系。P<0.05則認(rèn)為靶點(diǎn)的表達(dá)量與患者的總體生存率相關(guān)。與患者總體生存率相關(guān)的靶點(diǎn)則認(rèn)為是T4O在神經(jīng)膠質(zhì)瘤中重要的作用靶點(diǎn)。
1.2.8蛋白質(zhì)印跡法檢測(cè)PTPN1、PTPN2以及其下游與增殖、轉(zhuǎn)移相關(guān)蛋白的表達(dá) 神經(jīng)膠質(zhì)瘤U87和U251細(xì)胞用濃度為0(即DMSO處理的對(duì)照組)、1、2和4 μmol·L-1的T4O處理24 h后,用含 1% PMSF的RIPA裂解液裂解細(xì)胞,收集蛋白液后以BCA法定量。蛋白(20 μg)加入到10%的 SDS-PAGE膠中,120 V恒壓電泳1.5 h,300 mA恒流轉(zhuǎn)膜2 h至PVDF膜上;5%脫脂奶粉常溫封閉2 h后,分別加入稀釋度為1 ∶1 000的兔源性PTPN1多克隆抗體、兔源性PTPN2多克隆抗體、兔源性Bcl-2多克隆抗體、兔源性Bax多克隆抗體、兔源性pro-caspase-3多克隆抗體、兔源性cleaved caspase-3多克隆抗體、兔源性MMP-2多克隆抗體、兔源性MMP-9多克隆抗體以及鼠源性β-actin單克隆抗體,在4 ℃條件下放置搖床過(guò)夜。用TBST洗滌3次,15 min/次,以1 ∶1 500的體積稀釋比稀釋辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的山羊抗兔或鼠 IgG后加入,進(jìn)行室溫孵育2 h,后用TBST洗滌3次,15 min/次。曝光后檢測(cè)各蛋白條帶的灰度值,重復(fù)3次。
2.1 T4O抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤U87和U251細(xì)胞的增殖CCK-8檢測(cè)結(jié)果(Fig 1)顯示,0(即DMSO對(duì)照)、1、2 和4 μmol·L-1的T4O處理 24 h后,U87細(xì)胞的相對(duì)增殖率分別為(99.25±2.60)%、(87.47±2.63)%、(76.24±1.78)% 和(64.72±3.03)%;U251細(xì)胞的相對(duì)增殖率分別為(100.03±1.88)%、(85.70±3.79)%、(73.52±6.60)% 和(57.41±5.71)%。對(duì)比對(duì)照組,各濃度T4O處理組細(xì)胞的增殖率均出現(xiàn)明顯減少,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。提示,T4O明顯抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤U87和U251細(xì)胞的增殖。
Fig 1 Effects of different concentrations of T4O on 24 h proliferation of glioma U87 and U251 cells detected by CCK-8
2.2 T4O明顯抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤U87和U251細(xì)胞的克隆形成能力克隆平板實(shí)驗(yàn)結(jié)果(Fig 2)顯示,0(即DMSO對(duì)照)、1、2 和 4 μmol·L-1的T4O處理組中,U87細(xì)胞克隆形成數(shù)依次為(886±14)個(gè)、(782±10)個(gè)、(417±11)個(gè)和(102±3)個(gè);U251細(xì)胞克隆形成數(shù)依次為(894±14)個(gè)、(743±15)個(gè)、(121±20)個(gè)和(46±8)個(gè)。對(duì)比對(duì)照組,各濃度T4O處理組細(xì)胞的克隆形成數(shù)均出現(xiàn)明顯減少,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。提示,T4O明顯抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤U87和U251細(xì)胞的克隆形成能力。
2.3 T4O明顯促進(jìn)神經(jīng)膠質(zhì)瘤U87和U251細(xì)胞的凋亡流式細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)結(jié)果(Fig 3)顯示,0(即DMSO對(duì)照)和 1、2、4 μmol·L-1的T4O處理24 h后, U87細(xì)胞凋亡率分別為(1.34±0.03)%、(4.10±0.06)%、(7.93±0.10)% 和(11.56±0.53)%;U251細(xì)胞凋亡率分別為(2.09±0.07)%、(3.55±0.12)%、(6.38±0.13)%和(6.71±0.07)%。對(duì)比對(duì)照組,各濃度T4O處理組細(xì)胞的凋亡率均出現(xiàn)明顯增加,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。提示,T4O明顯促進(jìn)神經(jīng)膠質(zhì)瘤U87和U251細(xì)胞的凋亡。
2.4 T4O明顯抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤U87和U251細(xì)胞的遷移劃痕愈合實(shí)驗(yàn)結(jié)果(Fig 4)顯示,0(即DMSO對(duì)照)和 1、2、4 μmol·L-1的T4O處理 24 h 后,U87細(xì)胞的相對(duì)遷移率分別為(99.99±1.33)%、(71.47±1.87)%、(42.07±1.55)%和(32.51±1.57)%;U251細(xì)胞的相對(duì)遷移率分別為(100.10±1.56)%、(73.84±5.18)%、(50.48±4.38)%和(25.19±2.23)%。與對(duì)應(yīng)細(xì)胞系的對(duì)照組相比,各濃度松T4O處理組細(xì)胞的相對(duì)遷移率均出現(xiàn)明顯減少,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。提示,T4O明顯抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤U87和U251細(xì)胞的遷移能力。
Fig 2 Effects of T4O on colony formation of glioma U87 and U251 cells detected by colony formation assay n=3)
Fig 3 Effects of T4O on U87 and U251 cell apoptosis detected by flow cytometry n=3)
2.5 T4O明顯抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤U87和U251細(xì)胞的侵襲Transwell小室實(shí)驗(yàn)結(jié)果(Fig 5)顯示,0(即DMSO對(duì)照)和1、2、4 μmol·L-1的T4O處理24 h, U87細(xì)胞每視野下侵襲過(guò)膜的細(xì)胞數(shù)為(389±11)個(gè)、(282±9)個(gè)、(184±7)個(gè) 和(45±5)個(gè);U251細(xì)胞侵襲過(guò)膜的細(xì)胞數(shù)為(325±8)個(gè)、(174±10)個(gè)、(107±4)個(gè)和(17±4)個(gè)。對(duì)比對(duì)照組,各濃度T4O處理組細(xì)胞的每視野下侵襲過(guò)膜細(xì)胞數(shù)均出現(xiàn)明顯減少,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。提示T4O明顯抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤U87和U251細(xì)胞的侵襲能力。
Fig 4 Effects of T4O on glioma U87 and U251 cell migration determined by Scratch healing test (×40) n=3)
Fig 5 Effects of T4O on invasion of glioma U87 and 251 cells determined by Transwell experiments (×100) n=3)
2.6 T4O的作用靶點(diǎn)預(yù)測(cè)與分析根據(jù)T4O的藥效團(tuán),我們利用Swissprediction軟件,預(yù)測(cè)其作用靶點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)T4O有37個(gè)作用靶點(diǎn)(Fig 6A)。進(jìn)一步,我們利用公共數(shù)據(jù)庫(kù)GEPIA分析靶點(diǎn)與神經(jīng)膠質(zhì)瘤進(jìn)展的關(guān)系。發(fā)現(xiàn):靶點(diǎn)PTPN1和PTPN2高表達(dá)的神經(jīng)膠質(zhì)瘤患者總體生存率較低(Fig 6B)。提示PTPN1和PTPN2可能是T4O在神經(jīng)膠質(zhì)瘤中的重要作用靶點(diǎn)。
2.7 T4O對(duì)PTPN1、PTPN2、Bcl-2、Bax、cleaved caspase-3、MMP-2與MMP-9表達(dá)的影響用不同濃度(0、1、2、4 μmol· L-1)的T4O處理神經(jīng)膠質(zhì)瘤U87和U251細(xì)胞后,免疫印跡法檢測(cè)結(jié)果(Fig 7)顯示,與各細(xì)胞系的對(duì)照組(即0 μmol·L-1的T4O組)相比,各濃度處理組PTPN1、PTPN2、MMP-2、MMP-9與Bcl-2的相對(duì)表達(dá)量均見明顯減少,cleaved caspase-3與Bax蛋白的相對(duì)表達(dá)量均見明顯增加,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。提示T4O顯著抑制其在神經(jīng)膠質(zhì)瘤中的關(guān)鍵靶點(diǎn)蛋白PTPN1和PTPN2的表達(dá)以及下游相關(guān)增殖遷移和侵襲相關(guān)指標(biāo)。
Fig 6 Prediction of protein target of T4O action(A)and relationship between target protein and glioma progression(B)
Fig 7 Effects of T4O on expression of PTPN1, PTPN2, Bcl-2, Bax, pro-caspase-3, cleaved caspase-3, MMP-2 and MMP-9 protein in U87 and U251 cells detected by Western blot n=3)
腦部最常見腫瘤類型為神經(jīng)膠質(zhì)瘤,惡性膠質(zhì)瘤危害極高,最主要生物特性為侵襲性,患者5年生存率處于較低水平,表明膠質(zhì)瘤的臨床治療面臨巨大挑戰(zhàn)。臨床上用于治療膠質(zhì)瘤的藥物有很多,如替莫唑胺,其在低級(jí)別膠質(zhì)瘤中展示出了較好的療效,但面對(duì)級(jí)別較高的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤,易產(chǎn)生耐藥與復(fù)發(fā),因此尋找新的、安全的并且有效的抗不同級(jí)別膠質(zhì)瘤藥物是基礎(chǔ)和臨床研究的一項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)[9]。
T4O是從中藥姜黃中提煉出的一種豐度較高的松油烯類有效成分[10]。T4O目前在臨床上主要作為治療皮膚真菌病及寄生蟲感染藥物,可內(nèi)服或外敷,安全性高,毒副作用少[11]。臨床上,多種松油烯類物質(zhì)已成功地用作抗癌化療藥物,如長(zhǎng)春新堿和紫杉醇等。潛在表明,骨架結(jié)構(gòu)為松油烯類的化合物如T4O等可能也具有抗腫瘤作用。近些年研究也證實(shí)這一推測(cè)。如T4O能夠抑制人黑色素瘤細(xì)胞的生長(zhǎng),并對(duì)其耐藥變異體更有效,它們?cè)谫|(zhì)膜中表達(dá)高水平的P-糖蛋白,克服了P-糖蛋白陽(yáng)性腫瘤細(xì)胞對(duì)caspase依賴性凋亡的抗性[12]。再如T4O誘導(dǎo)細(xì)胞色素C從線粒體釋放和Bid蛋白在caspase-8刺激后被切割,從而誘導(dǎo)人白血病HL-60細(xì)胞自噬與凋亡[13]。本研究以神經(jīng)膠質(zhì)瘤U87(起源于高級(jí)別的神經(jīng)膠質(zhì)瘤)和U251細(xì)胞(起源于低級(jí)別的神經(jīng)膠質(zhì)瘤)為細(xì)胞模型,發(fā)現(xiàn)T4O均明顯抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤U87和U251細(xì)胞的增殖、侵襲與遷移,并誘導(dǎo)了其凋亡,表明T4O在低級(jí)別膠質(zhì)瘤與高級(jí)別膠質(zhì)瘤中均具有明顯療效。提示T4O是一種良好的抗神經(jīng)膠質(zhì)瘤藥物。
蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶類(PTPs)是負(fù)責(zé)催化酪氨酸去磷酸化這一過(guò)程,PTPN1與PTPN2是PTPs的眾多類型中很常見的兩種類型,他們的催化結(jié)構(gòu)域具有>74%的一致性[14]。近期大量研究表明PTPN1、PTPN2在膠質(zhì)瘤中的表達(dá)異常增高且與患者不良預(yù)后相關(guān)[15]。Tao等[16]發(fā)現(xiàn)PTPN1在膠質(zhì)瘤組織中過(guò)度表達(dá),并且通過(guò)MAPK/ERK和PI3K/AKT通路促進(jìn)膠質(zhì)瘤的進(jìn)展;Wang等[17]研究表明,PTPN2在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中的表達(dá)水平升高,與IDH野生型和間充質(zhì)亞型膠質(zhì)瘤有關(guān),并與膠質(zhì)瘤的免疫應(yīng)答和炎癥反應(yīng)密切相關(guān)。本研究中,基于藥效團(tuán)模型,運(yùn)用生物信息學(xué)手段發(fā)現(xiàn)PTPN1與PTPN2為T4O的作用靶點(diǎn),且PTPN1和PTPN2高表達(dá)的神經(jīng)膠質(zhì)瘤患者總體生存率較低。提示:PTPN1和PTPN2是T4O在神經(jīng)膠質(zhì)瘤中的重要作用蛋白,其發(fā)揮生物學(xué)功能可能是通過(guò)抑制PTPN1和PTPN2介導(dǎo)的。進(jìn)一步通過(guò)Western blot發(fā)現(xiàn),T4O能夠明顯抑制PTPN1與PTPN2的表達(dá),并且其下游侵襲相關(guān)蛋白MMP-2、MMP-9與抗凋亡因子 Bcl-2的表達(dá)量均見減少,同時(shí)增加了促凋亡因子Bax的表達(dá)量。
綜上所述,T4O可能通過(guò)靶向PTPN1與PTPN2來(lái)抑制膠質(zhì)瘤的增殖、侵襲與遷移,并促進(jìn)其凋亡。T4O展現(xiàn)了其抗膠質(zhì)瘤的潛在價(jià)值,有望成為治療高低級(jí)別膠質(zhì)瘤的有效藥物。