吉西他滨的作用 - 生物活性 - 靶点活性

吉西他滨，英文名Gemcitabine，CAS号是95058-81-4，也叫NSC613327或者LY188011。它是PANC1中的核苷代谢抑制剂（IC50=50nM），MIAPaCa2（IC50=40nM），BxPC3（IC50=18nM）和Capan2细胞（IC50=12nM）。那么它的生物活性是什么？如何做实验呢？下面让小编给您详细说明。

首先我们介绍吉西他滨的生物活性：

1）体外活性
MTS测定证明15nM的吉西他滨，50μM的吲哚-3-甲醇（I3C）和该组合不影响hTERT-HPNE细胞活力。然而，用15nM的吉西他滨，50μM的I3C和该组合治疗分别导致BxPC-3细胞31％，19％和72％的细胞死亡[1]。在CCRF-CEM人白血病细胞中，吉西他滨抑制50％的细胞生长(IC50=1ng/ml)。

2）体内活性
在肿瘤治疗中，吉西他滨可以减少血管内皮生长因子和白细胞介素8的产生，从而抑制肿瘤生长。治疗LSL-KrasG12D/+;LSL-Trp53R172H;与安慰剂组相比，使用吉西他滨（50mg/kg，ip）或组合DMAPT/吉西他滨的Pdx-1-Cre小鼠显着增加中位存活时间超过30天（254.5[P=0.015]或255天[P=0.018]分别为217.5天）[2]。

吉西他滨可通过大鼠气管内喷雾给药，无明显毒性，最大耐受剂量为4mg/kg，每周一次，持续9周。在剂量为2,4和6mg/kg时，吉西他滨的毒性低于口服给药[3]。

我们已经了解了吉西他滨的生物活性，接下来如何做活性实验呢？一般来说，有如下的两种方法：

1）细胞实验
将吉西他滨溶于DMSO并储存，然后在使用前用适当的培养基稀释。将细胞（人胰腺细胞系，Mia PaCa-2，BxPC-3，AsPC-1，PANC-1，PL-45和正常胰腺导管上皮细胞，hTERT-HPNE细胞）接种到96孔板中（3000细胞/孔）一式三份。孵育过夜后，更换培养基并用I3C和/或NBMPR处理细胞24小时。

再次更换培养基，在存在或不存在相同浓度的I3C和/或NBMPR的情况下，在含有不同浓度的吉西他滨的培养基中培养细胞48小时。然后按照制造商的说明对细胞进行CellTiter 96 AQueous One Solution Cell Proliferation Assay (MTS)。在加入20μL MTS试剂/孔后2小时测量490nm处的吸光度。

2）动物实验
小鼠[2]-1个月大，LSL-KrasG12D/+;LSL-Trp53R172H;将Pdx-1-Cre小鼠随机分入治疗组（安慰剂，DMAPT，吉西他滨，DMAPT/吉西他滨）。安慰剂（载体=羟丙基甲基纤维素，0.2％吐温80[HPMT]）和DMAPT（HPMT中40mg/kg体重）通过每天一次口服洗胃给药。每周两次通过腹膜内注射施用吉西他滨（PBS中50mg/kg体重）。每周监测小鼠体重。继续治疗直至小鼠出现嗜睡，腹胀或体重减轻的迹象，此时将其处死。通过检测单个LoxP位点的存在，在小鼠胰腺中确认成功的切除-重组事件。

大鼠[3]-该研究在80只雌性Wistar大鼠中进行，初始重量约为250g。通过耳标识别动物并如下分组。将40只大鼠分成5组，每组8只：4组，分别以剂量分别为2,4,6和8mg/kg的气管内喷雾剂给予吉西他滨肺部给药（LD2，LD4，LD6，LD8组），一组接受0.9％盐水载体溶液（组LDv）的喷雾给药。

将剩余的40只大鼠分成5组，每组8只：四组分别通过管饲法分别以2,4,6和8mg/kg的剂量口服递送吉西他滨（OD2，OD4，OD6，OD8组），组通过管饲法接受相同体积的0.9％盐水（组ODv）。该协议包括以1周间隔隔开的九个会话。在会话期间，将动物保持在标准实验室条件下，并且在每个笼子中由四只动物的一组饲养，其中有垫料并且可以自由获得颗粒食物和自来水。将笼子放置在与抽吸系统连接的封闭腔室中。

今天介绍了吉西他滨的作用，并且详细地说明了它的生物活性和实验方法。综上所述，吉西他滨Gemcitabine(NSC613327;LY188011)是一种DNA合成抑制剂，抑制BxPC-3，MiaPaca-2，PANC-1，PL-45和AsPC-1细胞生长的IC50分别为37.6,42.9,92.7,89.3和131.4nM。它的靶点活性是Autophagy，Thymidylate synthase，UMP-CMP kinase。

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参考文献：
[1]. Wang H, et al. Enhanced efficacy of Gemcitabine by indole-3-carbinol in pancreatic cell lines: the role of human equilibrativenucleoside transporter 1. Anticancer Res. 2011 Oct;31(10):3171-80.
[2]. Yip-Schneider MT, et al. Dimethylaminoparthenolide and Gemcitabine: a survival study using a genetically engineered mouse model of pancreatic cancer. BMC Cancer. 2013 Apr 17;13:194.
[3]. Gagnadoux F, et al. Safety of pulmonary administration of gemcitabine in rats. J Aerosol Med. 2005 Summer;18(2):198-206
[4]. Lou M, et al. Physical interaction between human ribonucleotide reductase large subunit and thioredoxin increases colorectal cancer malignancy. J Biol Chem. 2017 Jun 2;292(22):9136-9149.
[5]. Wang Y, et al. Licoricidin enhances gemcitabine-induced cytotoxicity in osteosarcoma cells by suppressing the Akt and NF-κB signal pathways. Chem Biol Interact. 2018 May 18;290:44-51.