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4 丙戊酸抑制胶质瘤干细胞生长 MGMT启动子甲基化,下调MGMT表达水平,进而增强
有证据表明,GBM 含有一小群具有干细胞样特性 GSCs 对替莫唑胺和尼莫司汀的敏感性,促进 GSCs 凋
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的肿瘤细胞,称为胶质瘤干细胞(glioma stem cells, 亡,抑制细胞增殖。Tsai 等 采用替莫唑胺与丙戊酸处
GSCs)。研究表明,GBM 治疗失败可归因于 GSCs—— 理不同p53状态的GBM细胞系后发现,与仅用替莫唑胺
在初始治疗后,GSCs可迅速重新填充肿瘤;而丙戊酸可 处理的细胞组比较,替莫唑胺联合丙戊酸可增强替莫唑
以通过降低 GSCs 的侵袭性以及促进 GSCs 的凋亡来提 胺对 p53 野生型 GBM 细胞 U87 和 DBTRG-05MG 的生
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高胶质瘤的疗效 。Riva 等 研究发现,在 GBM2 和 长抑制作用,促进细胞凋亡。在敲除 U87 和 DBTRG-
G144 两种 GSCs 中,丙戊酸通过降低 GBM2 细胞和 05MG 细胞系中的 p53 基因后,细胞中的 caspase-3/9 活
G144细胞中EMT转录因子Snail1的表达以及减少E-钙 性降低、PUMA 基因表达下降,显著抑制了凋亡途径的
黏蛋白的表达,抑制 EMT 过程,从而使 GSCs 的侵袭转 激活。所以丙戊酸对GBM癌细胞的增殖影响可能依赖
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移能力下降。胡军等 将 A172 细胞来源的 GSCs 进行 于p53,其通过促进p53下游促凋亡基因PUMA的表达,
分离和培养后用丙戊酸处理,结果发现,GSCs的细胞活 增强了替莫唑胺的诱导凋亡作用。因此,筛查 p53 突变
力以丙戊酸剂量依赖性方式降低,克隆形成能力降低, 可能有助于预测哪些GBM患者将受益于丙戊酸和替莫
细胞凋亡增加。 唑胺联合治疗。
丙戊酸还可以通过诱导GSCs的分化来提高抗癌药 核 转 录 因 子 红 系 2 相 关 因 子 2(nuclear factor-
物对胶质瘤的药效。紫杉醇能通过与微管中微管蛋白 erythroid 2-related factor 2,Nrf2)是一种抗氧化应激的重
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的亚单位结合,导致细胞有丝分裂停止和凋亡,是一种 要转录因子,可增强癌细胞对化疗的耐药性 。Pan等 [32]
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可以促进细胞死亡的标准抗增殖药物 。Riva 等 发 发现,丙戊酸可降低耐替莫唑胺的U251人GBM细胞的
现,丙戊酸可能通过诱导 GSCs 的分化来提高紫杉醇促 存活率,提高细胞凋亡率,恢复U251细胞对替莫唑胺的
GSCs 凋 亡 的 作 用 。 经 丙 戊 酸 处 理 后 ,G179、G144、 敏感性。进一步研究发现,丙戊酸可通过抑制胰岛素样
GBM2、GBM7、GliNS2 5种GSCs都表现出分化潜能;而 生长因子-1 受体/Akt/mTOR 信号通路来降低 U251 细胞
丙戊酸和紫杉醇联合用药对上述5种细胞系的细胞活力 中 Nrf2 蛋白的表达水平和 Nrf2 抗氧化反应元件信号通
呈现出协同抑制作用,表明丙戊酸可以作为增敏剂提高 路下游蛋白表达水平,增加ROS生成相关受体蛋白表达
GSCs对紫杉醇的敏感性。 水平,使ROS含量增多,细胞内氧化还原失衡,进而诱导
5 丙戊酸增强胶质瘤细胞对化疗药物的敏感性 细胞凋亡。
GBM 是最致命的脑肿瘤,化疗耐药性是有效治疗 6 丙戊酸增强胶质瘤细胞对放射治疗的敏感性
GBM的主要障碍 。替莫唑胺是临床治疗GBM的一线 辐 射 产 生 的 DNA 双 链 断 裂(DNA double-strand
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化疗药物,其通过诱导肿瘤细胞 DNA 烷基化损伤来促 breaks,DSB)可能是细胞最致命的损伤形式 ,因此放
进细胞周期阻滞和凋亡 。研究表明,丙戊酸可通过促 射治疗是胶质瘤治疗的重要方法,放射增敏剂可选择性
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进细胞凋亡提高胶质瘤细胞对替莫唑胺的敏感性 ,二 地增加癌细胞对辐射的敏感性,增强放射治疗的生物学
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者联用对 GBM 的治疗具有协同作用。O -甲基鸟嘌呤 效应 。Thotala 等 研究指出,丙戊酸在体外和体内均
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DNA 甲基转移酶(O -methylguanine-DNA methyltrans‐ 可通过降低 DSB 的修复能力来增强胶质瘤的放射治疗
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ferase,MGMT)是一种DNA修复酶,其可通过去除鸟嘌 效果。体内研究表明,丙戊酸联合放疗可以抑制GL261
呤 O-6 位置的烷基化病变来实现对替莫唑胺损伤的 和D54小鼠肿瘤模型中的肿瘤生长,减少颅内肿瘤的生
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DNA修复作用 。Ryu等 采用不同浓度的丙戊酸处理 长,提高生存率。近年来,纳米技术在胶质瘤药物设计
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T98和U138两种替莫唑胺耐药胶质瘤细胞后发现,丙戊 中的应用越来越多。Zhang等 开发了一种双功能介孔
酸可以剂量依赖性的方式下调 MGMT 的表达水平,导 二氧化硅纳米颗粒,可通过释放丙戊酸抑制 HDAC,激
致MGMT对替莫唑胺引起的DNA烷基化损伤的修复能 活凋亡信号级联促进辐射诱导的细胞死亡。用上述方
力降低,从而增强了 T98 和 U138 细胞对替莫唑胺的敏 法将丙戊酸与纳米颗粒的复合物预处理后,进行X射线
感性。进一步研究发现,丙戊酸与替莫唑胺联用,可增 联合治疗,能进一步增强 C6 和 U87 细胞凋亡。进一步
加Bcl-2同源拮抗剂抗体、caspase-3和LC3Ⅱ表达,降低 发现,该复合物预处理可增强 caspase-3、p53、Bax 和
Bcl-2 表达,从而通过细胞凋亡和自噬途径增强替莫唑 PARP 表达水平,下调 Bcl-2 表达水平,激活 X 射线照射
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胺的抑制作用。Li 等 用替莫唑胺或尼莫司汀联合丙 下的凋亡信号,提高放疗疗效。虽然在多项研究中证实
戊酸处理胶质瘤细胞群后发现,丙戊酸可通过促进 丙戊酸单独使用或和化疗药物合用均能增强胶质瘤细
· 1278 · China Pharmacy 2023 Vol. 34 No. 10 中国药房 2023年第34卷第10期