任晉旻劉美娜王希玲張迎佳
PARP-1抑制劑與ATR抑制劑藥物聯(lián)用在乳腺癌細(xì)胞中的作用
任晉旻1劉美娜2王希玲2張迎佳2
目的研究將PARP-1抑制劑和ATR抑制劑進(jìn)行藥物聯(lián)用是否會(huì)提升藥物對(duì)乳腺癌細(xì)胞的作用和殺傷效果。方法使用PARP-1抑制劑ABT-888和AZD-2281,ATR抑制劑VE-821和AZ-20,通過MTT法檢測(cè)細(xì)胞活性并計(jì)算IC50。結(jié)果PARP-1抑制劑與ATR抑制劑藥物聯(lián)用有效的提升了藥物對(duì)乳腺癌細(xì)胞的殺傷效果。結(jié)論P(yáng)ARP-1抑制劑和ATR抑制劑的藥物聯(lián)用在乳腺癌治療中是一個(gè)非常有前景的研究方向。
PARP-1抑制劑;ATR抑制劑;乳腺癌細(xì)胞
聚腺苷酸二磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(PARP-1)是目前研究廣泛的一種癌癥治療靶點(diǎn)。PARP-1與ADP核糖形成一種多聚物有助于召集和組裝DNA修復(fù)蛋白參與DNA的修復(fù)[1]。抑制PARP-1的活性,可以對(duì)BRCA突變的乳腺癌細(xì)胞有殺傷效果[2]。ATR也是DNA修復(fù)的關(guān)鍵因子,與PARP-1之間的關(guān)聯(lián)性也有報(bào)道[3]。ATR通過磷酸化Chk1使細(xì)胞停滯在G2/M期,是在雙鏈DNA斷裂及其他DNA損傷修復(fù)中起到?jīng)Q定性作用的關(guān)鍵因子[4],也是重要的癌癥治療的潛在靶點(diǎn)[5]。
圖1 AZD-2281聯(lián)合VE-821 或 AZ-20在MCF-7中孵化144 h
將PARP-1抑制劑與ATR抑制劑藥物連用對(duì)于癌癥治療有著非同尋常的意義和價(jià)值。本研究選取有效的PARP-1抑制劑ABT-888和AZD-2281,以及有效的ATR抑制劑VE-821和AZ-20,在非BRCA突變的乳腺癌細(xì)胞株MCF-7中進(jìn)行藥物聯(lián)用,探討和分析這兩種抑制劑的藥物聯(lián)用對(duì)乳腺癌細(xì)胞的殺傷效果,對(duì)乳腺癌治療的實(shí)驗(yàn)及臨床研究起到一定的指導(dǎo)意義。
MCF-7,ATCC,HTB-22
ABT-888,selleck,S1060
AZD-2281,selleck,S1004
VE-821,selleck,S8007
AZ-20,selleck,S7050
MTT,Sigma,M2128
三聯(lián)液(10%SDS+5%異丁醇+10 mmol/L HCL)
MCF-7種入96孔板,加入PARP-1或ATR抑制劑孵育144 h后加入10 μl 5 mg/ml的MTT,孵育4 h,加100 μl三聯(lián)液后孵育過夜,使用FlexStation3在350 nm下檢測(cè)OD值,使用GraphPad計(jì)算絕對(duì)IC50。
通過三次重復(fù)試驗(yàn),測(cè)得在MCF-7細(xì)胞株中,ABT-888的IC50為 49.5 μM,AZD-2281的 IC50為 6.9 μM,VE-821的IC50為4.4 μM,AZ-20的IC50為0.37 μM。
AZD-2281與VE-821或AZ-20的藥物連用結(jié)果如圖1所示:在VE-821濃度為50,25、12.5、6.2、3.1、1.5 μM時(shí)AZD-2281的IC50小于0.31 μM,VE-821濃度為0.8、0.4 μM時(shí)AZD-2281的IC50分別為1.05 μM,2.15 μM。在AZD-2281濃度為20、10、5、2.5 μM時(shí)VE-821的IC50小于0.4 μM,AZD-2281濃度為1.25、0.62、0.31 μM時(shí),VE-821的IC50分別為0.78 μM,1.52 μM,1.61 μM。
AZD-2281與AZ-20藥物聯(lián)用在MCF-7細(xì)胞中的作用結(jié)果如圖1所示:在AZ-20濃度為10、3.3、1.1、0.37 μM時(shí)AZD-2281的IC50小于0.3 μM,AZ-20濃度為AZ-20濃度為0.12、0.04、0.012、0.004 μM時(shí)AZD-2281的IC50分別為1.2 μM,3.9 μM,7.0 μM,8.2 μM。在AZD-2281濃度為20、10 μM時(shí),AZ-20的IC50小于0.004 μM,AZD-2281濃度為5、2.5、1.2、0.62、0.3 μM時(shí),AZ-20的IC50分別為0.014 μM,0.05 μM,0.14 μM,0.2 μM,0.25 μM。ABT-88與VE-821或AZ-20的藥物連用也有同樣的結(jié)果。
在過去的幾年中,科學(xué)家們對(duì)PARP-1抑制劑和ATR抑制劑的探索和研究已經(jīng)取得了十足的進(jìn)步[6]。雖然PARP-1抑制劑類藥物在體外、體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中有不錯(cuò)的表現(xiàn),但是到了臨床研究階段依舊面臨諸多問題[7-8]。本項(xiàng)研究將ATR抑制劑和PARP-1抑制劑在非BRCA突變的乳腺癌細(xì)胞株MCF-7中進(jìn)行藥物聯(lián)用,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這兩種抑制劑的藥物聯(lián)用可以提升藥物對(duì)乳腺癌細(xì)胞的殺傷效果。雖然ATR抑制劑距臨床方面研究還需大量的工作,但本項(xiàng)研究的結(jié)果有助于解決PARP-1抑制劑在臨床中面臨的效果不明顯和BRCA突變患者少等問題,對(duì)未來的實(shí)驗(yàn)和臨床研究起到一定的指導(dǎo)意義,或?qū)⑹且粋€(gè)非常有前景的研究方向。
[1]Pleschke JM,Kleczkowska HE,Strohm M,et al. Poly(ADP-ribose)binds to specific domains in DNA damage checkpoint proteins[J]. J Biol Chem,2000,275(52): 40974-40980.
[2]Do K,Chen AP. Molecular Pathways: Targeting PARP in Cancer Treatment[J]. Clin Cancer Res,2013,19(5): 977-984.
[3]Horton JK,Stefanick DF,Kedar PS,et al. ATR signaling mediates an S-phase checkpoint after inhibition of poly(ADP-ribose)polymerase activity[J]. DNA Repair(Amst),2007,6(6): 742-750.
[4]Petermann E,Caldecott KW. Evidence that the ATR/Chk1 pathway maintains normal replication fork progression during unperturbed S phase[J]. Cell Cycle,2006,5(19): 2203-2209.
[5]Peasland A,Wang LZ,Rowling E,et al. Identification and evaluation of a potent novel ATR inhibitor,NU6027,in breast and ovarian cancer cell lines[J]. Br J Cancer,2011,105(3): 372-381.
[6]Cepeda V,F(xiàn)uertes MA,Castilla J,et al. Poly(ADP-ribose)polymerase-1(PARP-1)inhibitors in cancer chemotherapy[J]. Recent Pat Anticancer Drug Discov,2006,1(1): 39-53.
[7]O'Shaughnessy J,Osborne C,Pippen JE,et al. Iniparib plus chemotherapy in metastatic triple-negative breast cancer[J]. N Engl J Med,2011,364(3): 205-214.
[8]Lux MP,F(xiàn)asching PA,Beckmann MW. Hereditary breast and ovarian cancer: review and future perspectives[J]. J Mol Med (Berl),2006,84(1): 16-28.
Efficacy of PARP-1 Inhibitor Combination With ATR Inhibitor in Breast Cancer Cells
REN Jinmin1LIU Meina2WANG Xiling2ZHANG Yingjia21 School of Life Sciences of Fudan University,Shanghai 200433,China,2 Shanghai Chem Partner Co. Ltd.,Shanghai 201203,China
ObjectiveTo study the effect of PARP-1 inhibitor combination with ATR inhibitor in treatment of breast cancer cells.MethodsUsing PARP-1 inhibitor ABT-888 and AZD-2281,using ATR inhibitor VE-821 and AZ-20,detection the effect of cells activity by MTT assay and analysis the IC50.ResultsPARP-1 inhibitor combination with ATR inhibitor had significantly improved the effect in the breast cancer cells.ConclusionPARP-1 inhibitor combination with ATR inhibitor in breast cancer therapy is a promising research direction.
PARP-1 inhibitor,ATR inhibitor,Breast cancer cell
R97
B
1674-9316(2015)28-0092-02
10.3969/j.issn.1674-9316.2015.28.070
1 200433 上海,復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院
2 201203 上海睿智化學(xué)研究有限公司
張迎佳,E-mail:yjzhang1@chempartner.cn