本期为大家介绍一篇通过体内与体外实验，研究并证明硼替佐米与阿霉素两种药物在人类骨肉瘤疾病中的联合治疗作用。文章发表在International Journal of Cancer期刊上，题目为Bortezomib sensitizes human osteosarcoma cells toadriamycin-induced apoptosis through ROS-dependent activation ofp-eIF2α/ATF4/CHOP axis（硼替佐米通过激活ROS依赖的p-eIF2α/ATF4/CHOP信号通路，使人类骨肉瘤细胞易敏于阿霉素诱导的凋亡事件, 2017-05-19发表）
研究创新点：
在骨肉瘤治疗中，用阿霉素治疗的同时联合应用蛋白酶抑制因子硼替佐米治疗能够促进阿霉素诱导的凋亡作用，极大地抑制骨肉瘤细胞的生长。与此同时，p-eIF2α/ATF4/CHOP信号通路的激活是其潜在的分子机制。
实验方法：
1.原代骨肉瘤细胞，骨肉瘤细胞系U2OS、SAOS-2，KHOS/NP移植瘤细胞以及病人来源的MDOS21移植瘤组织的获得与培养。
2.将KHOS/NP移植瘤细胞及移植瘤组织分别接种与植入到裸鼠皮下组织，待肿瘤生长至50-100mm3时用阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米联合处理并计算肿瘤体积。
3.在阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米联合处理后，利用SRB比色分析、DAPI染色分析、PI染色分析检测骨肉瘤细胞的增殖能力与凋亡水平。同时，运用蛋白质免疫印迹实验检测eIF2α、p-eIF2α、ATF4、CHOP、caspase-3、ATF6α与PARP的蛋白表达情况。
4. 将CHOPsiRNA 转染到KHOS/NP细胞中，之后用阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米联合处理细胞，验证CHOP在阿霉素+硼替佐米联合处理中的作用。
研究思路：
实验结果：
1. 在骨肉瘤细胞系中，硼替佐米促进阿霉素诱导的细胞增殖抑制与凋亡效应(图2)。
图2硼替佐米促进阿霉素诱导的细胞增殖抑制与凋亡作用
A：阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米共同处理后SRB分析；B：SRB分析中阿霉素、硼替佐米使用浓度以及CI（细胞增殖抑制活性）计算；C:阿霉素、MG132(蛋白酶抑制因子)、阿霉素+MG132共同处理后SRB分析；D：阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米共同处理后DAPI染色；E:D中细胞PI染色分析；F：D中细胞蛋白表达水平
2.在KHOS/NP移植瘤模型中，硼替佐米与阿霉素联合处理抑制骨肉瘤细胞的生长（图3）。
图3 硼替佐米与阿霉素联合处理抑制骨肉瘤细胞的生长
A：阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米共同处理后骨肉瘤组织；B：阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米共同处理后骨肉瘤体积生长曲线；C：阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米共同处理后小鼠体重、骨肉瘤重量、相对骨肉瘤体积
3. 在KHOS/NP细胞中，硼替佐米与阿霉素诱导的骨肉瘤细胞的凋亡是ROS依赖的（图4）。
图4 硼替佐米与阿霉素诱导的骨肉瘤细胞的凋亡是ROS依赖的
A：阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米处理后ROS表达水平；B：A中ROS活性；C:阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米处理后谷胱甘肽表达水平；D，E:NAC（ROS清道夫）处理后细胞形态变化；F-I:NAC（ROS清道夫）处理后细胞凋亡测定
4. 在硼替佐米与阿霉素联合作用时，p-eIF2α/ATF4信号通路调节内质网应激与UPR(未折叠蛋白应答)（图5）。
图5 硼替佐米与阿霉素联合作用时UPR通路的激活
A，B：阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米处理后eIF2α，p-eIF2α，ATF4与ATF6蛋白表达；C：阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米处理后XBP1 mRNA 表达
5. CHOP在硼替佐米与阿霉素诱导的抗癌作用中是必不可少的成分（图6）。
图6硼替佐米与阿霉素联合诱导的抗癌效应中CHOP的激活
A，B：阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米处理后CHOPmRNA 表达水平；C，D：阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米处理后CHOP蛋白表达水平；E：CHOP敲低后用阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米处理后CHOP蛋白表达水平；F：CHOP敲低后用阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米处理后骨肉瘤细胞形态变化；G：CHOP敲低后用阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米处理后对骨肉瘤细胞凋亡影响
6. 在PDX模型中，硼替佐米与阿霉素联合处理抑制原代骨肉瘤细胞的增值与生长（图7）。
图7硼替佐米与阿霉素联合处理抑制骨肉瘤细胞的增值与生长
A：原代骨肉瘤细胞中硼替佐米与阿霉素联合处理后SRB增值分析；B：阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米共同处理后骨肉瘤组织；C：阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米共同处理后骨肉瘤体积生长曲线；D：阿霉素、硼替佐米、阿霉素+硼替佐米共同处理后小鼠体重、骨肉瘤重量、相对骨肉瘤体积
研究结论：
1. 硼替佐米能够促进阿霉素诱导的抑制骨肉瘤细胞增值及促凋亡过程。
2. 在骨肉瘤细胞系以及移植瘤模型中，硼替佐米与阿霉素共处理可以抑制骨肉瘤的生长。
3. 在硼替佐米与阿霉素联合诱导的凋亡过程中，ROS在该过程中发挥重要作用。
4. p-eIF2α/ATF4/CHOP 信号通路的激活是硼替佐米与阿霉素联合作用的核心机制
期刊介绍:
InternationalJournal of Cancer
IF=5.531
IF趋势（来源：medsci.cn）
审稿周期: 平均1.81月
偏重方向： 胃癌，乳腺癌，肺癌，肿瘤遗传，肿瘤分子流行病学，药物遗传基因组学等。