维甲酸和EZH2抑制剂协同作用对膀胱癌细胞的抗癌效应
研究简介
近日，发表在《Cancer Gene Therapy》期刊上的一篇题为”Retinoids and EZH2 inhibitors cooperate to orchestrate anti-oncogenic effects on bladder cancer cells”的论文引起了同行的广泛关注。这篇论文探讨了视黄酸（retinoic acid）和EZH2抑制剂在膀胱癌细胞中的联合应用，及其在抗癌治疗中的潜在作用。
研究背景
膀胱癌（bladder cancer）是一种高度异质性、易多灶性复发且高度转移的恶性肿瘤类型。由于传统疗法的反复和频繁的抗药性问题，膀胱癌患者的预后一直不理想。近年来，肿瘤基因组分析的进展揭示了膀胱癌中具有重要作用的基因突变特征，特别是在染色质调控基因方面。EZH2是一种多梳抑制复合体2（Polycomb Repressive Complex 2, PRC2）的催化亚基，通过组蛋白H3赖氨酸27（三甲基化，H3K27me3）的修饰调控基因表达，被认为在多种癌症中具有致癌作用。
研究目的
作者团队的研究重心在于探索同时靶向视黄酸信号通路和EZH2的联合治疗策略，以增强膀胱癌的治疗反应。研究假设EZH2的抑制可以增强视黄酸的抗癌作用，从而揭示一种新的潜在治疗方法。
研究方法
本研究由伊兹密尔生物医药与基因组中心的Gizem Ozgun及其团队在土耳其、荷兰多个科研机构的协作下完成。研究采用了一系列分子生物学实验，对膀胱癌的细胞株进行了深入的分析，具体方法包括细胞活力检测、apoptosis检测、细胞周期分析、RNA测序和芯片测序等。
研究流程
细胞培养与药物处理
研究使用了5637、HT1376、J82和T24四种膀胱癌细胞系。这些细胞系被培养于DMEM（5637为RPMI 1640）培养基中，并在37°C、5% CO2环境中继续培养。在细胞接种后进行药物处理，使用各种浓度的fenretinide（视黄酸衍生物）和GSK-126（EZH2抑制剂）。
细胞活力测定
细胞活力通过resazurin染色法进行检测。结果显示，在单独使用fenretinide或GSK-126处理时，细胞活力均呈现剂量依赖性下降。但联合处理时降幅更为显著，显示出协同效应。
药物组合分析
为了评估药物间的相互作用，作者使用Bliss独立模型计算了协同效应评分。结果表明，联合治疗在三种细胞系中（除J82外）表现出显著的协同效应。
凋亡与细胞周期检测
联合治疗显著诱导了细胞凋亡，与单独治疗相比，增加了Annexin V-FITC标记阳性的细胞比例。细胞周期分布分析显示，联合处理导致细胞S期比例下降，G1期和亚G1期细胞比例增加，提示药物在诱导细胞周期停滞和凋亡中的作用。
划痕实验
划痕实验结果显示，GSK-126及fenretinide两者联合处理显著抑制了细胞的迁移能力。
基因表达分析
通过RT-qPCR和RNA-seq分析，作者发现与凋亡和细胞周期调控相关的基因在联合处理后呈现显著变化。特别是与未折叠蛋白反应（UPR）及内质网压力（ER stress）相关的基因，如ATF3、DNAJB1和HSPA5，在联合治疗中显著上调。
H3K27me3水平检测
芯片测序结果显示，联合治疗显著降低了H3K27me3在特定基因启动子区域的修饰水平，表明EZH2抑制减少了这些基因区域的PRC2结合，进一步解除基因的转录抑制。
研究结果
细胞活力和凋亡增加：联合治疗显著降低了膀胱癌细胞的活力，并增加了细胞凋亡比例。
细胞周期停滞效应：联合处理导致膀胱癌细胞在G1期和亚G1期的停滞，减少了S期细胞的比例。
基因表达变化：注重与凋亡、细胞周期、UPR和ER stress相关的基因显著上调，表明联合治疗对细胞凋亡和周期调控基因具有强烈的诱导作用。
H3K27me3修饰水平降低：联合治疗有效减少了关键基因启动子区域的H3K27me3修饰，解除这些基因的转录抑制，从而促进其表达。
研究结论及意义
本研究揭示了视黄酸通路和EZH2抑制协同应用在膀胱癌治疗中的潜力，证明了这种联合治疗能够通过调控关键基因的表达，显著提高膀胱癌细胞的凋亡率并阻碍其增殖。研究还强调了CHOP在这一过程中的关键角色，CHOP通过激活ER stress反应调控凋亡程序，说明了EZH2在膀胱癌细胞中抑癌基因重新编程中的重要性。
这种协同治疗策略不仅具有科学价值，也为膀胱癌的临床治疗提供了新的思路和潜在方向。在现有单药治疗效果有限的情况下，这一联合治疗方案可能为膀胱癌患者带来更多的治疗选择和更好的预后。
研究亮点
首次显示视黄酸和EZH2联合抑制对膀胱癌细胞的显著协同效应。
揭示了CHOP在ER stress响应中的关键作用，并将其作为共同治疗促进机制的一部分。
证实了联合治疗对膀胱癌细胞基因表达和表观遗传修改的深远影响。
通过深入探讨膀胱癌治疗的新机制，本研究不仅拓展了我们对癌症生物学的理解，也为未来的临床应用提供了重要的理论支持和研究基础。