根皮苷可增強索拉非尼抑制肝癌細胞能量代謝及活力

王德華， 劉云燕， 李敏然， 苗同國， 任桂芳， 董金紅

河北省石家莊市第五醫(yī)院介入腫瘤科，石家莊 050017

肝細胞肝癌(簡稱肝癌)作為一種高危惡性腫瘤，全球發(fā)病率占惡性腫瘤發(fā)病率的第6位，致死率占惡性腫瘤致死率的第3位[1]。由于肝癌早期癥狀不明顯，且進展迅速，大多數(shù)患者發(fā)現(xiàn)時已屬晚期，而此時鮮有有效治療手段。近年來，索拉非尼在晚期肝癌患者的治療中發(fā)揮了重要作用。索拉非尼作為一種多靶向激酶抑制劑，是目前唯一被批準(zhǔn)用于經(jīng)皮肝動脈化療栓塞(TACE)失敗后或極末期肝癌治療的藥物[2]。然而，研究[3]顯示，索拉非尼對晚期肝癌患者的有效率僅30%，且患者常在用藥6個月內(nèi)產(chǎn)生耐受。因此，尋找有效增強索拉非尼抗腫瘤效應(yīng)的方法并探索其機制顯得急迫而重要。

腫瘤細胞的Warburg效應(yīng)使其呈現(xiàn)不同于正常細胞依賴葡萄糖酵解供能的代謝模式[4-5]，糖酵解產(chǎn)生的能量被用于腫瘤的快速擴增與遷移。腫瘤細胞與正常細胞代謝模式的差異有望成為調(diào)控腫瘤生長的靶點。而葡萄糖通過葡萄糖轉(zhuǎn)運體進入正?；蚰[瘤細胞是糖酵解的第1步。根皮苷是一種葡萄糖轉(zhuǎn)運抑制劑，本研究探討了其對索拉非尼抗腫瘤效應(yīng)的影響。

1 材料與方法

1.1 主要材料及試劑 人HepG2細胞購自上海細胞生物研究所；血清、培養(yǎng)基購自Abcam公司；索拉非尼由德國拜耳公司生產(chǎn)；根皮苷購自上海生命科學(xué)院。用CCK-8法確定50%細胞生長抑制(IC50)所須索拉非尼和根皮苷濃度，分別為5.01 μmol/L、4.98 μmol/L，均采用5 μmol/L。

1.2 細胞活力檢測 采用CCK-8法檢測細胞活力。索拉非尼組HepG2細胞給予索拉非尼5 μmol/L處理48 h；根皮苷組HepG2細胞給予根皮苷5 μmol/L處理48 h；索拉非尼聯(lián)合根皮苷組(聯(lián)合組)給予索拉非尼5 μmol/L+根皮苷5 μmol/L處理48 h。通過測定D450處光密度值，評估各組細胞活力。

1.3 細胞葡萄糖攝取 通過葡萄糖代謝比色試劑盒(Biovision公司)檢測HepG2細胞葡萄糖攝取情況。各組HepG2細胞藥物處理48 h后，按照試劑盒說明書順次加入KRPH、葡萄糖攝取緩沖液、2DG，室溫避光孵育30 min后檢測熒光值。

1.4 細胞ATP檢測 采用ATP Detection Assay Kit(Abcam 公司)檢測細胞ATP。各組HepG2細胞藥物處理48 h后，按照說明書制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，順次加入ATP工作液。用分光光度計通過檢測光信號強弱，以此反映細胞內(nèi)ATP水平。

1.5 細胞caspase-3活力與凋亡細胞計數(shù)檢測 采用 caspase-3 assay kit試劑盒(Abcam 公司)，通過比色法測定細胞caspase-3活力。凋亡細胞計數(shù)通過Annexin Ⅴ/PI雙染色后，應(yīng)用流式細胞儀進行定量計數(shù)。

2 結(jié) 果

2.1 索拉非尼和根皮苷對細胞活力的影響 CCK-8檢測結(jié)果(圖1)顯示：索拉非尼5 μmol/L處理48 h后，HepG2細胞活力降低(P<0.05)；根皮苷5 μmol/L處理48 h后，HepG2細胞活力降低，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義；聯(lián)合組細胞活力進一步降低，與其他組差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

2.2 索拉非尼和根皮苷對葡萄糖攝取的影響 細胞葡萄糖攝取實驗結(jié)果(圖2)顯示：索拉非尼5 μmol/L處理48 h后，HepG2細胞葡萄糖攝取減少，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義；根皮苷5 μmol/L處理48 h后，HepG2細胞葡萄糖攝取較對照組與較索拉非尼組均減少(P<0.05)；聯(lián)合組細胞葡萄糖攝取進一步減少，與其他組差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

圖1 各組HepG2細胞活力檢測結(jié)果

*P<0.05與對照組相比；△P<0.05與索拉非尼組相比；▲P<0.05與根皮苷組相比

圖2 各組HepG2細胞葡萄糖攝取檢測結(jié)果

*P<0.05與對照組相比；△P<0.05與索拉非尼組相比；▲P<0.05與根皮苷組相比

2.3 索拉非尼和根皮苷對細胞內(nèi)ATP含量的影響 細胞ATP檢測結(jié)果(圖3)顯示：與對照組相比，索拉非尼5 μmol/L與根皮苷5 μmol/L處理48 h后，HepG2細胞內(nèi)ATP生成均減少(P<0.05)；聯(lián)合組細胞內(nèi)ATP進一步減少，與其他組差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

圖3 各組HepG2細胞ATP含量測定結(jié)果

*P<0.05與對照組相比；△P<0.05與索拉非尼組相比；▲P<0.05與根皮苷組相比

2.4 索拉非尼和根皮苷對細胞凋亡的影響 Caspase-3活力檢測結(jié)果(圖4)顯示：與對照組相比，索拉非尼5 μmol/L與根皮苷5 μmol/L處理48 h后，HepG2細胞內(nèi)caspase-3活力均提高(P<0.05)；聯(lián)合組caspase-3活力進一步提高，與其他組差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。各組HepG2細胞凋亡與caspase-3變化情況一致(圖5)。

圖4 各組HepG2細胞caspase-3 活力檢測結(jié)果

*P<0.05與對照組相比；△P<0.05與索拉非尼組相比；▲P<0.05與根皮苷組相比

圖5 各組HepG2細胞凋亡檢測結(jié)果

*P<0.05與對照組相比；△P<0.05與索拉非尼組相比；▲P<0.05與根皮苷組相比

3 討 論

索拉非尼主要通過抑制Raf激酶活性和血管內(nèi)皮生長因子受體、血小板衍生生長因子受體、c-kit活性等，進而抑制腫瘤細胞增殖及新生血管生成[6]。通過該作用，索拉非尼可以延長晚期肝癌患者生存時間，但有效率較低。因此，迫切須要探索可能的調(diào)控靶分子，并與索拉非尼聯(lián)合應(yīng)用，進而提高索拉非尼的療效。

根皮苷可抑制多種葡萄糖轉(zhuǎn)運體或通道[7]，從而減少細胞內(nèi)葡萄糖含量，抑制糖酵解，進而降低腫瘤細胞能量供給。本研究中，索拉非尼組與根皮苷組腫瘤細胞內(nèi)ATP含量均減少，與研究[8]結(jié)論一致；根皮苷組細胞葡萄糖攝取減少，根皮苷引起肝癌細胞內(nèi)ATP含量降低可能與其抑制葡萄糖攝取有關(guān)；索拉非尼聯(lián)合根皮苷組腫瘤細胞葡萄糖攝取和細胞內(nèi)ATP含量較單藥組進一步減少，這種腫瘤細胞能量代謝抑制效應(yīng)可能體現(xiàn)為細胞活力降低、凋亡增加。

本研究中，根皮苷組細胞活力與對照組差異無統(tǒng)計學(xué)意義。陳娟等[9]研究發(fā)現(xiàn)，低血糖能改善氧化損傷細胞的活力，維持細胞形態(tài)。根皮苷減少葡萄糖轉(zhuǎn)運而可能不抑制細胞的活力的具體機制仍有待進一步研究。本研究中，索拉非尼可以促進腫瘤細胞凋亡，與文獻[10]報道相似；索拉非尼聯(lián)合應(yīng)用葡萄糖轉(zhuǎn)運抑制劑時，這種促凋亡效應(yīng)進一步加強。這是因為索拉非尼可以降低腫瘤細胞內(nèi)ATP含量，從而影響腫瘤細胞的能量代謝，而與葡萄糖轉(zhuǎn)運抑制劑聯(lián)合應(yīng)用時，葡萄糖轉(zhuǎn)運被抑制。此外，葡萄糖轉(zhuǎn)運體在肝癌細胞中高表達，并與肝癌分期晚、分化差等因素相關(guān)[11-12]，而索拉非尼可通過降低缺氧誘導(dǎo)因子-1(HIF-1)來下調(diào)葡萄糖轉(zhuǎn)運體的表達[13-14]。因此，聯(lián)合應(yīng)用葡萄糖轉(zhuǎn)運抑制劑時，索拉非尼療效增強，腫瘤細胞內(nèi)能量進一步減少、細胞凋亡增加。

綜上所述，代謝抑制劑可以通過協(xié)同索拉非尼抑制腫瘤細胞葡萄糖攝取來減少細胞內(nèi)能量，進而降低細胞活力、促進細胞凋亡，提高索拉非尼的療效。本研究為晚期肝細胞癌患者索拉非尼的優(yōu)化治療，以及提高晚期肝癌患者生存率提供了新思路。