FOXP3调控非小细胞肺癌A549细胞对阿霉素敏感性的作用及其机制

doi:10.13481/j.1671-587X.20230508

摘要/Abstract

摘要：

目的探讨叉头蛋白3（FOXP3）基因沉默后非小细胞肺癌（NSCLC）A549细胞对阿霉素（Dox）敏感性的变化，阐明其参与Dox耐药的机制。方法采用脂质体法将FOXP3小干扰RNA（siRNA）片段转染至人NSCLC A549细胞，细胞分为空白对照组（不转染）、si-NC组（转染对照siRNA）和si-FOXP3组（转染FOXP3-siRNA）。采用Western blotting法和免疫荧光法检测各组A549细胞中FOXP3蛋白表达水平，CCK-8法检测各组A549细胞增殖活性和半数抑制浓度（IC₅₀）值。各组A549细胞中分别加入0、10和20 μmol·L^－1 DAPT，作为0、10和20 μmol·L^－1 DAPT组；另取A549细胞，分别加入0 μmol·L^－1 DAPT、1.0 mg·L^－1 Dox和1.0 mg·L^－1 Dox联合10 μmol·L^－1 DAPT，作为0 μmol·L^－1 DAPT组、1.0 mg·L^－1 Dox组和1.0 mg·L^－1 Dox联合10 μmol·L^－1 DAPT组。Western blotting法检测各组细胞中Notch1、Hes1和FOXP3蛋白表达水平，CCK-8和Western blotting法检测0、10和20 μmol·L^－1 DAPT组A549细胞的IC₅₀值和细胞中Notch1、Hes1及FOXP3蛋白表达水平，Western blotting法检测0 μmol·L^－1 DAPT组、1.0 mg·L^－1 Dox组和1.0 mg·L^－1 Dox联合10 μmol·L^－1 DAPT组A549细胞中FOXP3、P-糖蛋白（P-gp）、Notch1和Hes1蛋白表达水平。结果与空白对照和si-NC组比较，si-FOXP3组A549细胞中FOXP3蛋白表达水平明显降低（P<0.01），增殖活性和IC₅₀值降低（P<0.05或P<0.01），细胞中Notch1、Hes1和FOXP3蛋白表达水平明显降低（P<0.01）。与0 μmol·L^－1 DAPT组比较，10 和20 μmol·L^－1 DAPT组A549细胞中Notch1、Hes1和FOXP3蛋白表达水平明显降低（P<0.01）。与0 μmol·L^－1 DAPT组比较，1.0 mg·L^－1 Dox组A549细胞中FOXP3、P-gp、Notch1和Hes1蛋白表达水平明显升高（P<0.01）；与1.0 mg·L^－1 Dox组比较，1.0 mg·L^－1 Dox联合10 μmol·L^－1 DAPT组A549细胞中FOXP3、P-gp、Notch1和Hes1蛋白表达水平明显降低（P<0.01）。结论沉默FOXP3可提高NSCLC细胞对Dox的敏感性，其作用机制与抑制Notch1/Hes1信号通路有关。

关键词: 癌，非小细胞肺, 叉头蛋白3, Notch1, 阿霉素, 药物敏感性

Abstract:

Objective To discuss the change of sensitivity of the non-small-cell lung cancer （NSCLC） A549 cells to doxorubicin （Dox） after silencing forkhead protein 3 （FOXP3） gene，and to clarify its mechanism involved in Dox resistance. Methods The human NSCLC A549 cells were transfected with FOXP3 small interfering RNA（siRNA ）by lipofectamine method. The cells were divided into blank control group （without transfection）， si-NC group （transfected with control-siRNA）， and si-FOXP3 group （transfected with FOXP3-siRNA）. Western blotting and immunofluorescence methods were used to detect the expression levels of FOXP3 protein in the A549 cells in various groups；the proliferation activities and half-maximal inhibitory concentration （IC₅₀） values of the A549 cells in various groups were detected by CCK-8 method. The A549 cells were treated with 0， 10， and 20 μmol·L^－1 DAPT， and regarded as 0， 10， and 20 μmol·L^－1 DAPT groups， respectively. Additionally， the A549 cells were treated with 0 μmol·L^－1 DAPT， 1.0 mg·L^－1 Dox， and 1.0 mg·L^－1 Dox combined with 10 μmol·L^－1 DAPT， and regarded as 0 μmol·L^－1 DAPT， 1.0 mg·L^－1 Dox， and 1.0 mg·L^－1 Dox combined with 10 μmol·L^－1 DAPT groups， respectively. Western blotting method was used to detect the expression levels of Notch1，Hes1， and FOXP3 proteins in the A549 cells in various groups； the IC₅₀ values and expression levels of Notch1， Hes1， and FOXP3 proteins in the A549 cells in 0， 10， and 20 μmol·L^－1 DAPT groups were detected by CCK-8 and Western blotting methods；the expression levels of FOXP3， P-glycoprotein（P-gp）， Notch1， and Hes1 proteins in the A549 cells in 0 μmol·L^－1 DAPT， 1.0 mg·L^－1 Dox， and 1.0 mg·L^－1 Dox combined with 10 μmol·L^－1 DAPT groups were detected by Western blotting method. Results Compared with blank control and si-NC groups， the expression level of FOXP3 protein in the A549 cells in si-FOXP3 group was significantly decreased （P<0.01）， the proliferative activity and IC₅₀ value were decreased （P<0.05 or P<0.01），and the expression levels of Notch1，Hes1 and FOXP3 proteins were significantly decreased （P<0.01）. Compared with 0 μmol·L^－1 DAPT group， the expression levels of Notch1， Hes1， and FOXP3 proteins in the A549 cells in 10 and 20 μmol·L^－1 DAPT groups were significantly decreased （P<0.01）. Compared with 0 μmol·L^－1 DAPT group， the expression levels of FOXP3， P-gp， Notch1， and Hes1 proteins in the A549 cells in 1.0 mg·L^－1 Dox group were significantly increased （P<0.01）. Compared with 1.0 mg·L^－1 Dox group， the expression levels of FOXP3， P-gp， Notch1， and Hes1 proteins in the A549 cells in 1.0 mg·L^－1 Dox combined with 10 μmol·L^－1 DAPT group were significantly decreased （P<0.01）. Conclusion Silencing FOXP3 can enhance the sensitivity of the NSCLC cells to Dox， and its mechanism is related to the inhibition of the Notch1/Hes1 signaling pathway.

Key words: Cancer，non small-cell lung, Forkhead box protein 3, Notch1, Doxorubicin, Drug sensitivity

中图分类号:

R734.2

盖晓东,赵颖,王鹤霏,何程远,王星翔,历春. FOXP3调控非小细胞肺癌A549细胞对阿霉素敏感性的作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(5): 1161-1167.

Xiaodong GAI,Ying ZHAO,Hefei WANG,Chengyuan HE,Xingxiang WANG,Chun LI. Regulatory effect of FOXP3 on chemosensitivity of non small-cell lung cancer A549 cells to doxorubicin and its mechnism[J]. Journal of Jilin University(Medicine Edition), 2023, 49(5): 1161-1167.

图/表 5

图1

图2

图3

图4

图5

参考文献 26

1	SIEGEL R L， MILLER K D， JEMAL A. Cancer statistics， 2020［J］. CA Cancer J Clin， 2020， 70（1）： 7-30.
2	SOUZA M C， CRUZ O G， VASCONCELOS A G G. Factors associated with disease-specific survival of patients with non-small cell lung cancer［J］. J Bras Pneumol， 2016， 42（5）： 317-325.
3	ZINNER R， VISSEREN-GRUL C， SPIGEL D R，et al. Pemetrexed clinical studies in performance status 2 patients with non-small cell lung cancer （Review）［J］. Int J Oncol， 2016， 48（1）： 13-27.
4	TOGASHI Y， SHITARA K， NISHIKAWA H. Regulatory T cells in cancer immunosuppression- implications for anticancer therapy［J］. Nat Rev Clin Oncol， 2019， 16（6）： 356-371.
5	JIA H， QI H L， GONG Z Q， et al. The expression of FOXP3 and its role in human cancers［J］. Biochim Biophys Acta Rev Cancer， 2019， 1871（1）： 170-178.
6	ZHANG H H， CHEN Y H， LIAO W J， et al. FOXP3 expression in FOXP3⁺ tumor cells promotes hepatocellular cells metastasis［J］. Transl Cancer Res， 2020， 9（10）： 5868-5881.
7	LIU Y W， TU H Y， ZHANG L L， et al. FOXP3‑induced LINC00885 promotes the proliferation and invasion of cervical cancer cells［J］. Mol Med Rep， 2021， 23（6）： 458.
8	历春，何程远，赵颖，等. 非小细胞肺癌FOXP3与P53突变的关联及其对Cyclin D1和CDK4的表达调控作用［J］. 北华大学学报（自然科学版）， 2022， 23（6）： 780-784.
9	房惠，杨红宇，马绪哲，等. 叉头蛋白3对肺腺癌细胞增殖和化疗药物顺铂敏感性的影响［J］. 吉林大学学报（医学版）， 2019， 45（6）： 1261-1266， 1481.
10	历春，王鹤霏，何程远，等. FOXP3基因沉默抑制肺腺癌A549细胞上皮-间质转化和改善5-氟尿嘧啶耐药性［J］. 中国免疫学杂志， 2022， 38（10）： 1212-1217.
11	LI C， YANG W， GAI X D， et al. Foxp3 overexpression decreases sensitivity to chemotherapy in mouse Lewis lung cancer cells［J］. Mol Med Rep， 2012， 6（5）： 977-982.
12	TEOH S L， DAS S. Notch signalling pathways and their importance in the treatment of cancers［J］. Curr Drug Targets， 2018， 19（2）： 128-143.
13	ZOU B， ZHOU X L， LAI S Q， et al. Notch signaling and non-small cell lung cancer［J］.Oncol Lett， 2018，15（3）： 3415-3421.
14	YANG Y L， JABLONS D， YOU L. An alternative way to initiate Notch1 signaling in non-small cell lung cancer［J］.Transl Lung Cancer Res，2014，3（4）：238-241.
15	陈立松，房惠，王鹤霏，等. Notch1信号通路促进肺腺癌侵袭转移和顺铂耐药作用的机制研究［J］. 吉林大学学报（医学版）， 2021， 47（5）： 1171-1177.
16	HE Q， LI G L， JI X， et al. Impact of the immune cell population in peripheral blood on response and survival in patients receiving neoadjuvant chemotherapy for advanced gastric cancer［J］. Tumour Biol， 2017， 39（5）： 1010428317697571.
17	LI K， CHEN F C， XIE H J. Decreased FOXP3+ and GARP+ Tregs to neoadjuvant chemotherapy associated with favorable prognosis in advanced gastric cancer［J］. Onco Targets Ther， 2016， 9： 3525-3533.
18	LIANG L， YAN B， LIU Y Y， et al. FOXP3 contributes to TMZ resistance， prognosis， and immune infiltration in GBM from a novel pyroptosis-associated risk signature［J］. Dis Markers， 2022， 2022： 4534080.
19	WANG M Y， MA X D， WANG J， et al. Pretreatment with the γ-secretase inhibitor DAPT sensitizes drug-resistant ovarian cancer cells to cisplatin by downregulation of Notch signaling［J］. Int J Oncol， 2014， 44（4）： 1401-1409.
20	ZENG D， LIANG Y K， XIAO Y S， et al. Inhibition of Notch1 reverses EMT and chemoresistance to cisplatin via direct downregulation of MCAM in triple-negative breast cancer cells［J］.Int J Cancer，2020，147（2）：490-504.
21	赵松韵，万志杰，曹曦元，等. 靶向DNA损伤应答在小细胞肺癌中的作用研究进展［J］.解放军医学杂志，2022，47（8）：838-844.
22	张媛媛，马静，何会娜，等. Notch1调控PTEN表达对非小细胞肺癌细胞干性及阿霉素耐药性的影响［J］. 山西医科大学学报， 2021， 52（10）： 1247-1253.
23	YONEKURA S， ITOH M， SHIRATORI E， et al. FOXP3 knockdown inhibits the proliferation and reduces NOTCH1 expression of T cell acute lymphoblastic leukemia cells［J］. BMC Res Notes， 2018， 11（1）： 582.
24	SKARMOUTSOU E， BEVELACQUA V， AMICO F D， et al. FOXP3 expression is modulated by TGF‑β1/NOTCH1 pathway in human melanoma［J］. Int J Mol Med， 2018， 42（1）： 392-404.
25	ZHANG H， XU H W， ASHBY C R Jr， et al. Chemical molecular-based approach to overcome multidrug resistance in cancer by targeting P-glycoprotein （P-gp）［J］. Med Res Rev， 2021， 41（1）： 525-555.
26	施鹏冲，祝先进，曹颖平. 化疗药物诱导肿瘤细胞耐药研究进展［J］. 中国免疫学杂志， 2021， 37（11）： 1400-1403.

[1]	郑瑶,付明霞,王蔚琛,陈微微,韩宇晨,白玉,安佳佳. 亚硒酸钠对乳腺癌阿霉素耐药MCF-7/ADR细胞生物学行为的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2026, 52(2): 410-417.
[2]	李佳蔚,阿地力江null,吴莉,姜芸. 恩格列净对阿霉素诱导大鼠心脏损伤模型的改善作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2026, 52(1): 105-115.
[3]	锁惠琴,景晨旭,赵景明,李驰坤,丁云录,初洪波,成光宇,李庆杰,靳宏光. β-榄香烯对非小细胞肺癌A549细胞线粒体结构和功能的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2025, 51(5): 1204-1210.
[4]	杨希,袁琴,杨兰,张文杰. PDE1B表达与胃癌预后和肿瘤微环境的生物信息学分析[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(6): 1664-1676.
[5]	熊凤梅,蔡玉香,刘卓,孙娜,李洋. 姜黄素通过调控SIRT3/SOD2信号通路对阿霉素引起心肌细胞毒性的减轻作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(5): 1339-1347.
[6]	王远,王志娟,张明姝,王艺慧,张晴,叶丽平. 单核细胞趋化蛋白1对肺癌A549细胞迁移和侵袭的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(3): 666-675.
[7]	任爱华,董彦伯,苗润芝,吕俞娇,刘岩峰. 灵芝酸A对非小细胞肺癌PC9细胞糖酵解及其关键限速酶的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(3): 682-688.
[8]	陈宗军,陈亚红,黄丽云,梁紫盈. 非小细胞肺癌A549细胞基因组不稳定性和MYC基因突变在吉西他滨耐药中的作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2024, 50(2): 355-363.
[9]	任爱华,鞠欣达,柳骜飞,刘永超,刘岩峰. 灵芝酸A对人非小细胞肺癌PC-9细胞增殖和凋亡的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(6): 1466-1472.
[10]	赵荫涛, 杨莹莹, 张相钦, 郑璐, 徐亚威, 杨海波, 刘源. 卵泡抑素样蛋白1对阿霉素所致小鼠急性心肌损伤的改善作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(3): 565-572.
[11]	黄波,丁洁,郭红荣,王红娟,徐建群,郑泉. 缺氧条件下HIF-1α/ROS对肺癌A549细胞凋亡和侵袭的作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(3): 682-690.
[12]	刘韵鹏,刘子豪,康伯铭,杨志广. LncRNA SNHG17通过miR-384靶向AEG1对非小细胞肺癌细胞生物学行为的调控作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(2): 298-307.
[13]	侯俊杰,米旭光,李孝男,李晓男,杨影,江显卓,周颖,倪志强,金宁一,方艳秋. 贝伐珠单抗联合紫杉醇治疗非小细胞肺癌过程中并发支气管胸膜瘘1例报告及文献复习[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(2): 513-517.
[14]	李峣,孙莹,宋燕珂,汪敏,贾茗博,赵丽艳. PDGF-D通过Notch1信号通路对肿瘤细胞上皮-间质转化调控作用的研究进展Research progress in regulatory effect of PDGF-D on epithelial-mesenchymal transition in tumor cells through Notch1 signaling pathway[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(1): 265-270.
[15]	陈立松,房惠,王鹤霏,何程远,盖晓东,历春. Notch1信号通路对肺腺癌细胞侵袭和顺铂耐药的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2021, 47(5): 1171-1177.