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Overcoming multi-drug resistance in SCLC: a synergistic approach with venetoclax and hydroxychloroquine targeting the lncRNA LYPLAL1-DT/BCL2/BECN1 pathway
Molecular Cancer ( IF 27.7 ) Pub Date : 2024-10-31 , DOI: 10.1186/s12943-024-02145-1 Shuxin Li, Jianyi Lv, Zhihui Li, Qiuyu Zhang, Jing Lu, Xueyun Huo, Meng Guo, Xin Liu, Changlong Li, Jinghui Wang, Hanping Shi, Li Deng, Zhenwen Chen, Xiaoyan Du
Molecular Cancer ( IF 27.7 ) Pub Date : 2024-10-31 , DOI: 10.1186/s12943-024-02145-1 Shuxin Li, Jianyi Lv, Zhihui Li, Qiuyu Zhang, Jing Lu, Xueyun Huo, Meng Guo, Xin Liu, Changlong Li, Jinghui Wang, Hanping Shi, Li Deng, Zhenwen Chen, Xiaoyan Du
Small cell lung cancer (SCLC) stands as one of the most lethal malignancies, characterized by a grim diagnosis and prognosis. The emergence of multi-drug resistance poses a significant hurdle to effective therapy. Although previous studies have implicated the long noncoding RNA LYPLAL1-DT in the tumorigenesis of SCLC, the precise role of the highly expressed LYPLAL1-DT in SCLC chemoresistance and the underlying mechanism remain inadequately understood. cDDP-, VP-16- and PTX-resistant SCLC cells lines were established. The viabilities of SCLC cells were assessed by CCK-8 assay in vitro and xenograft tumor formation assay in vivo. Apoptosis was evaluated by FACS, Western blot and JC-1 fluorescence staining, while autophagy was explored via autophagic flux detection under confocal microscopy and autophagic vacuole investigation under transmission electron microscopy (TEM). The functional role and mechanism of LYPLAL1-DT were further investigated by gain- and loss-of-function assays in vitro. Furthermore, the therapeutic efficacy of the combination of venetoclax and HCQ with cDDP, VP-16 or PTX was evaluated by cell line, cell-derived xenograft (CDX) and patient-derived xenograft (PDX) mice model. Our findings revealed that LYPLAL1-DT is upregulated in chemoresistant SCLC cell lines. Gain- and loss-of-function assays demonstrated that LYPLAL1-DT impairs sensitivity to cDDP, VP-16, or PTX both in vitro and in vivo. Overexpression of LYPLAL1-DT significantly enhanced autophagy and inhibited apoptosis in SCLC cells. Further analyses, including RIP and RNA pull-down assays, revealed that LYPLAL1-DT promotes the expression of BCL2 by sponging miR-204-5p and is implicated in the assembly of the autophagy-specific complex (BECN1/PtdIns3K complex). Combining venetoclax and HCQ with cDDP, VP-16, or PTX effectively mitigated chemoresistance in SCLC cells and suppressed tumor growth in CDX and PDX models without inducing obvious toxic effects. Our findings demonstrate that upregulation of LYPLAL1-DT sequesters apoptosis through the LYPLAL1-DT/miR-204-5p/BCL2 axis and promotes autophagy by facilitating the assembly of the BECN1/PtdIns3K complex, thereby mediating multi-drug resistance of SCLC. The triple combination of venetoclax, HCQ, in conjunction with cDDP, VP-16 or PTX overcomes refractory SCLC, shedding light on a potential therapeutic target for combating SCLC chemoresistance.
中文翻译:
克服 SCLC 中的多药耐药性:维奈托克和羟氯喹靶向 lncRNA LYPLAL1-DT/BCL2/BECN1 通路的协同方法
小细胞肺癌 (SCLC) 是最致命的恶性肿瘤之一,其特点是诊断和预后严峻。多重耐药性的出现对有效治疗构成了重大障碍。尽管先前的研究表明长链非编码 RNA LYPLAL1-DT 与 SCLC 的肿瘤发生有关,但高度表达的 LYPLAL1-DT 在 SCLC 化疗耐药中的确切作用和潜在机制仍不充分了解。建立了 cDDP-、VP-16 和 PTX 耐药的 SCLC 细胞系。通过体外 CCK-8 测定和体内异种移植肿瘤形成测定评估 SCLC 细胞的活力。通过 FACS、Western blot 和 JC-1 荧光染色评估细胞凋亡,同时通过共聚焦显微镜下的自噬通量检测和透射电子显微镜 (TEM) 下的自噬液泡研究来探索自噬。通过体外功能获得和丧失测定进一步研究 LYPLAL1-DT 的功能作用和机制。此外,通过细胞系、细胞源性异种移植物 (CDX) 和患者来源的异种移植物 (PDX) 小鼠模型评价维奈托克和 HCQ 与 cDDP 、 VP-16 或 PTX 联合治疗的疗效。我们的研究结果显示,LYPLAL1-DT 在化疗耐药 SCLC 细胞系中上调。功能增益和丧失测定表明,LYPLAL1-DT 在体外和体内都会损害对 cDDP 、 VP-16 或 PTX 的敏感性。过表达 LYPLAL1-DT 显著增强 SCLC 细胞自噬并抑制细胞凋亡。进一步的分析,包括 RIP 和 RNA pull-down 测定,表明 LYPLAL1-DT 通过海绵 miR-204-5p 促进 BCL2 的表达,并与自噬特异性复合物 (BECN1/PtdIns3K 复合物) 的组装有关。 维奈托克和 HCQ 与 cDDP 、 VP-16 或 PTX 联合使用 CDX 和 PDX 模型可有效减轻 SCLC 细胞的化疗耐药性并抑制肿瘤生长,而不会诱导明显的毒性作用。我们的研究结果表明,LYPLAL1-DT 的上调通过 LYPLAL1-DT/miR-204-5p/BCL2 轴螯合细胞凋亡,并通过促进 BECN1/PtdIns3K 复合物的组装促进自噬,从而介导 SCLC 的多药耐药。venetoclax、HCQ 与 cDDP、VP-16 或 PTX 的三联疗法克服了难治性 SCLC,揭示了对抗 SCLC 化疗耐药性的潜在治疗靶点。
更新日期:2024-10-31
中文翻译:
克服 SCLC 中的多药耐药性:维奈托克和羟氯喹靶向 lncRNA LYPLAL1-DT/BCL2/BECN1 通路的协同方法
小细胞肺癌 (SCLC) 是最致命的恶性肿瘤之一,其特点是诊断和预后严峻。多重耐药性的出现对有效治疗构成了重大障碍。尽管先前的研究表明长链非编码 RNA LYPLAL1-DT 与 SCLC 的肿瘤发生有关,但高度表达的 LYPLAL1-DT 在 SCLC 化疗耐药中的确切作用和潜在机制仍不充分了解。建立了 cDDP-、VP-16 和 PTX 耐药的 SCLC 细胞系。通过体外 CCK-8 测定和体内异种移植肿瘤形成测定评估 SCLC 细胞的活力。通过 FACS、Western blot 和 JC-1 荧光染色评估细胞凋亡,同时通过共聚焦显微镜下的自噬通量检测和透射电子显微镜 (TEM) 下的自噬液泡研究来探索自噬。通过体外功能获得和丧失测定进一步研究 LYPLAL1-DT 的功能作用和机制。此外,通过细胞系、细胞源性异种移植物 (CDX) 和患者来源的异种移植物 (PDX) 小鼠模型评价维奈托克和 HCQ 与 cDDP 、 VP-16 或 PTX 联合治疗的疗效。我们的研究结果显示,LYPLAL1-DT 在化疗耐药 SCLC 细胞系中上调。功能增益和丧失测定表明,LYPLAL1-DT 在体外和体内都会损害对 cDDP 、 VP-16 或 PTX 的敏感性。过表达 LYPLAL1-DT 显著增强 SCLC 细胞自噬并抑制细胞凋亡。进一步的分析,包括 RIP 和 RNA pull-down 测定,表明 LYPLAL1-DT 通过海绵 miR-204-5p 促进 BCL2 的表达,并与自噬特异性复合物 (BECN1/PtdIns3K 复合物) 的组装有关。 维奈托克和 HCQ 与 cDDP 、 VP-16 或 PTX 联合使用 CDX 和 PDX 模型可有效减轻 SCLC 细胞的化疗耐药性并抑制肿瘤生长,而不会诱导明显的毒性作用。我们的研究结果表明,LYPLAL1-DT 的上调通过 LYPLAL1-DT/miR-204-5p/BCL2 轴螯合细胞凋亡,并通过促进 BECN1/PtdIns3K 复合物的组装促进自噬,从而介导 SCLC 的多药耐药。venetoclax、HCQ 与 cDDP、VP-16 或 PTX 的三联疗法克服了难治性 SCLC,揭示了对抗 SCLC 化疗耐药性的潜在治疗靶点。