几项临床试验表明,酪氨酸激酶抑制剂(TKIs,如吉非替尼或厄洛替尼)与化疗药物同时给药未能提高晚期非小细胞肺癌 (NSCLC) 患者的总体生存率。然而,拮抗作用的确切机制仍不清楚。在本研究中,我们研究了外泌体在化疗和 TKI 同时给药的拮抗作用中的作用。来自易瑞沙/吉非替尼处理的PC9细胞(Exo-GF)的外泌体降低了顺铂的抗肿瘤作用,而来自顺铂处理的PC9细胞(Exo-DDP)的外泌体没有显着影响吉非替尼的抗肿瘤作用。此外,当顺铂和吉非替尼共同给药时,GW4869 对外泌体分泌的抑制导致适度的协同作用。此外,如 LC3-II 和 Bcl-2 蛋白水平的上调以及 p62 和 Bax 蛋白水平的下调所证明的,Exo-GF 与顺铂的共孵育增加了自噬活性并减少了细胞凋亡。
因此,易瑞沙/吉非替尼和顺铂的拮抗作用主要归因于Exo-GF,导致自噬上调和顺铂耐药性增加。这些结果表明,当 TKI 和化疗药物共同给药时,抑制外泌体分泌可能是克服拮抗作用的有用策略。在给予化疗之前,引入冲洗期以完全消除 TKI 相关的外泌体,可能是给予化疗和 TKI 的更好方法。正如 LC3-II 和 Bcl-2 蛋白水平的上调以及 p62 和 Bax 蛋白水平的下调所证明的。
据我们所知,这是第一份揭示外泌体有助于 TKI 和化疗药物在 EGFR 突变的 NSCLC 细胞中的拮抗作用的报告。Exo-GF 显着降低顺铂诱导的细胞凋亡和增殖抑制以及上调自噬活性。相比之下,Exo-DDP 对吉非替尼诱导的细胞凋亡、增殖抑制和自噬没有显着影响。此外,当 GW4869 与吉非替尼和顺铂共同给药时,外泌体分泌的抑制产生了适度的协同作用。因此,Exo-GF 可能在吉非替尼和顺铂的拮抗作用中起重要作用。此外,抑制外泌体分泌可能是减少吉非替尼和顺铂在 EGFR 突变的 NSCLC 细胞中的拮抗作用的有用策略。
外泌体通过释放其内容物(如蛋白质、脂质和 miRNA)在细胞间通讯中发挥关键作用。有证据表明外泌体参与调节肿瘤细胞增殖、侵袭和转移。然而,迄今为止,外泌体对细胞增殖的确切作用尚不清楚。肿瘤细胞分泌的外泌体被认为包装肿瘤特异性分子,在各种条件下促进肿瘤细胞增殖,这一假设已被多项研究证实。此外,Xiao 及其同事报告说,来自 DDP 处理的 A549 细胞的外泌体降低了 DDP 在相邻 A549 细胞中的抗增殖作用。在多西紫杉醇耐药的乳腺癌细胞中也观察到了这种现象。然而,有证据表明存在替代机制。例如,在 Huh7 细胞的共培养系统中,分泌的外泌体通过传输 miR-122 显着降低了受体 HepG2 细胞的生长和增殖。同时,从多柔比星中分离的外泌体或多柔比星与热应激处理的 MCF-7 细胞结合显着抑制 MCF-7 细胞增殖并引发 MCF-7 细胞凋亡。这与我们的工作一致,我们证明了来自用易瑞沙/吉非替尼或顺铂处理的 PC9 细胞的外泌体可以适度抑制共培养的 PC9 细胞的增殖(数据未显示)。
我们的结果还有助于说明顺铂和 TKI 共同给药导致拮抗,而顺铂和 TKI 顺序给药产生协同效应的现象。顺铂和易瑞沙/吉非替尼联合给药后,吉非替尼处理的细胞释放的外泌体上调未受影响细胞的自噬活性,并上调自噬以抵消顺铂诱导的细胞凋亡。然而,在连续给予化疗药物和 TKIs 后,TKIs 诱导的外泌体可能由于几天的洗脱而被去除或以相对较低的水平代谢,从而阻止了细胞保护性自噬。因此,在化疗后和下一个化疗周期前的洗脱期施用 TKI 可能是临床环境中更好的策略。
在这项研究中,我们观察到 Exo-GF 可以通过上调自噬来抵消顺铂诱导的细胞凋亡。GW4869 抑制外泌体分泌可以至少部分逆转吉非替尼和顺铂的拮抗作用,这表明抑制外泌体释放可能是一种可行且有前景的肺癌治疗策略。此外,我们的观察结果还表明,在下一个化疗周期之前的 EGFR-TKI 洗脱期后序贯施用化疗可能是更好的临床应用方案。微信扫描下方二维码了解更多:
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