《Research in Veterinary Science》:Integrated gene expression and mutation profiling of chemoresistance in canine mammary carcinoma cells
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•多柔比星在体外降低了所有犬乳腺肿瘤(MGT)细胞系的活力。•药物反应不能由基线ABC转运蛋白表达水平直接预测。•MDR1/MRP1/MRP2表达增加与较高的多柔比星IC50呈初步相关。•MRP2表达水平与多柔比星耐药性变化密切相关。•潜在的ALK和RALGAPA2突变被确定
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多柔比星在体外降低了所有犬乳腺肿瘤(MGT)细胞系的活力。
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药物反应不能由基线ABC转运蛋白表达水平直接预测。
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MDR1/MRP1/MRP2表达增加与较高的多柔比星IC50呈初步相关。
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MRP2表达水平与多柔比星耐药性变化密切相关。
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潜在的ALK和RALGAPA2突变被确定为进一步研究肿瘤侵袭性的候选靶点。
引言
乳腺肿瘤(MGT)是雌性犬最常见的肿瘤之一,主要影响未绝育的患者。据估计,犬肿瘤中约50%为乳腺肿瘤,其中大多数为恶性(Cassali等人,2020)。该肿瘤的发病率可因动物的年龄、品种和遗传因素而有所不同(Burrai等人,2020)。早期发现犬MGT对于获得更有利的预后至关重要。这些肿瘤的治疗通常涉及手术,单独或与辅助治疗(如化疗和放疗)联合进行(Machado等人,2022;Cassali等人,2020)。然而,与人类不同,标准的术前化疗对不同亚型的MGT并不有效(Simon等人,2006;Marconato等人,2008;Tran等人,2016;Valdivia等人,2021)。
在人类乳腺癌中,化疗耐药性研究较为充分,被认为是肿瘤进展过程中的关键事件。肿瘤化疗耐药性由多种分子过程介导,包括ATP结合盒(ABC)转运蛋白的改变(Lainetti等人,2020)。
ABC转运蛋白是一大类利用ATP水解释放的能量将物质跨细胞膜转运的转运蛋白。这些转运蛋白在抗凋亡、侵袭、转移、肿瘤炎症以及促进肿瘤发生中发挥作用(Wang等人,2021;Duvivier等人,2024)。在该家族的成员中,多药耐药蛋白1(MDR1)和多药耐药相关蛋白1(MRP1)因其参与癌细胞的多药耐药(MDR)而尤为值得关注(Mirzaei等人,2022;Mattioli等人,2023)。MDR1负责将广泛范围的化疗药物外排,通过降低其细胞内浓度来降低其疗效,MRP1也起到类似作用(Patel和Tannock,2009;Mattioli等人,2023)。这两种转运蛋白在肿瘤细胞中经常过表达,显著导致化疗耐药并阻碍抗癌治疗的成功(Modi等人,2022)。
化疗耐药性是肿瘤治疗中的一个挑战,而犬MGT通常对术前化疗无反应。无反应可能与这些肿瘤的内在化疗耐药性或缺乏受控研究来探究可能显示抗肿瘤反应的不同药物有关(Simon等人,2006;Marconato等人,2008;Tran等人,2016;Valdivia等人,2021)。某些犬乳腺肿瘤可能对特定化疗药物具有内在耐药性,而另一些肿瘤可能在治疗过程中获得耐药性(Lovitt等人,2018)。耐药性可归因于多种因素,包括遗传特征、肿瘤异质性以及癌细胞与肿瘤微环境之间的复杂相互作用(Klein等人,2019)。了解化疗耐药的潜在机制对于开发更有效的治疗策略(如有针对性疗法)至关重要(Pop等人,2018)。
由于缺乏关于犬MGT化疗耐药性的信息,本研究旨在诱导犬乳腺癌细胞产生化疗耐药性,并评估ABC转运蛋白家族基因MDR1、MRP1、MRP2、MRP3和BCRP的基因表达,以更好地了解这些肿瘤中化疗耐药的机制。
章节摘要
试剂
所有使用的试剂均为高纯度,购自GE Healthcare(瑞典乌普萨拉)、Sigma-Aldrich(巴西圣保罗)、Merck SA(巴西圣保罗),其他来源则另行注明。
伦理方面
本研究在每一阶段均遵循国家动物实验委员会(CONCEA)推荐的伦理规范,并获得了机构动物使用伦理委员会(CEUA)的批准,协议编号为0049/2020。
乳腺肿瘤样本的获取
UNESP-CM1、UNESP-CM4和UNESP-CM5细胞系此前已被
RT-qPCR
在RT-qPCR评估中,结果显示UNESP-CMR1细胞与其他所有细胞相比,MDR1、BCRP、MRP1和MRP3的表达水平更高。另一方面,UNESP-CM70、UNESP-CM4、UNESP-CM1和UNESP-CM5细胞的基因表达未见显著差异(图2)。
与UNESP-CM70(P < 0.0001)、UNESP-CM4(P < 0.0001)、UNESP-CM1(P < 0.0001)和UNESP-CM5(P < 0.0001)分别单独比较时,UNESP-CMR1的MDR1表达水平更高(R = 0.9700)(图2)
讨论
多柔比星已被证明可作为抗肿瘤疗法有效治疗体外培养的犬MGT细胞,无论MRP1、MRP3、MDR1和BCRP基因的表达水平如何。此外,多柔比星是治疗犬乳腺肿瘤最常用的药物之一。然而,与其疗效和适应症的讨论仍处于进行中,与手术治疗的使用情况不同。辅助化疗适用于更具侵袭性的肿瘤且伴有转移的情况,以及
结论
尽管样本量有限,本研究提供了初步证据,表明体外培养的MGT细胞表达MRP1、MRP2、MRP3、MDR1和BCRP基因,尽管表达量不同,这可能与该细胞对多柔比星化疗治疗的反应有关。此外,诱导的细胞化疗耐药可能导致初始治疗反应所需的剂量增加,甚至导致无反应。尽管已识别的SNP可能影响
CRediT作者贡献声明
P.F. Lainetti:撰写——初稿、可视化、验证、方法学、调查、正式分析、数据整理、概念化。A.F. Leis-Filho:撰写——审阅与编辑、方法学、调查、正式分析、数据整理。M.S. Franzoni:撰写——审阅与编辑、调查、数据整理。L.G.D. Benevenuto:方法学、调查、数据整理。V. Grieco:撰写——审阅与编辑、监督、资源提供。M.G. Strillacci:撰写——审阅与编辑,
资金支持声明
高等教育人员进修协调局(CAPES),巴西(资助代码 001 ),圣保罗研究基金会(FAPESP,编号 2019/24001-2 ),国家科学与技术发展委员会(CNPq)的财务支持( 141223/2020-0 ),以及CAPES PrInt计划 编号 88887.696588/2022-00 。
未引用参考文献
Goldschmidt等人,2011
利益冲突声明
作者声明不存在已知的可能影响本文报告工作的竞争性经济利益或个人关系。
致谢
作者感谢高等教育人员进修协调局(CAPES),巴西(资助代码 001 ),圣保罗研究基金会(FAPESP,编号 2019/24001-2 ),国家科学与技术发展委员会(CNPq)的财务支持( 141223/2020-0 ),以及CAPES PrInt计划 编号 88887.696588/2022-00 的支持。
P.F. Lainetti|A.F. Leis-Filho|M.S. Franzoni|L.G.D. Benevenuto|V. Grieco|M.G. Strillacci|R. Laufer-Amorim|C.E. Fonseca-Alves