摘要
雷公藤甲素(Triptolide,TPL)是一种二萜类三环氧化物,普遍用于治疗各种免疫性疾病。近年来,越来越多的研究聚焦于雷公藤甲素在肿瘤中的作用。已经发现其在包括白血病、乳腺癌、胰腺癌、肺癌等多种肿瘤中具有抑制肿瘤生长或转移的作用,然而在结直肠癌中,雷公藤甲素作用的相关分子机制尚不十分清楚。近年来,由于单药疗法在临床肿瘤治疗中的局限性,药物联用(DrugCombination)策略受到了广泛关注,因此,我们提出了“雷公藤甲素作为一种增敏药物应用于结直肠癌的临床治疗”这一设想。 在本课题中,我们选用不同的结直肠癌细胞系(HCT116、SW480、RKO)对雷公藤甲素的抗肿瘤活性进行了评估验证。结果显示,雷公藤甲素在多种结直肠癌细胞系中表现出显著的抗肿瘤活性。其可通过诱导结直肠癌细胞内活性氧水平上调进而抑制细胞生长,同时促进结直肠癌细胞的凋亡。 自噬是影响癌细胞正常生命活动的重要分子事件,靶向自噬过程已被视为治疗癌症的潜在突破点。雷公藤甲素在包括胰腺癌、神经母细胞瘤、骨肉瘤等多种癌症中被报道可诱导致死性自噬,而在本课题中,我们通过免疫印迹实验发现雷公藤甲素显著抑制了结直肠癌细胞内LC3Ⅱ积累转化,电镜、免疫荧光共定位等实验均进一步表明雷公藤甲素抑制了结直肠癌细胞自噬的起始。结直肠癌一线化疗药物(5-氟尿嘧啶、奥沙利铂等)因其耐药性的产生而导致治疗效果不佳。多项研究表明,5-氟尿嘧啶、奥沙利铂诱导的保护性自噬是其耐药性产生的主要原因之一。因此,在本课题中,我们拟将雷公藤甲素作为一种新型的自噬抑制剂与5-氟尿嘧啶联合应用,评价其在结直肠癌中的抗肿瘤效果。体内外实验均证实雷公藤甲素可通过抑制5-氟尿嘧啶诱导的保护性自噬,显著增强对结直肠癌的抗肿瘤作用。 除了自噬的影响,我们通过转录组学分析发现雷公藤甲素可以显著抑制结直肠癌细胞中ATF4及其靶分子的表达。PERK-ATF4信号通路是UPR信号传导的关键,且已有研究表明,在结直肠癌细胞构建的小鼠模型中,使用PERK-ATF4抑制剂与5-氟尿嘧啶协同作用可以显著抑制结肠癌细胞的生长。同样地,在本课题中,我们也发现两者联用时ATF4信号通路被明显抑制。这提示雷公藤甲素与5-氟尿嘧啶的协同效应还可能与ATF4信号通路的抑制相关,但是这一结论仍然需要更多的实验来证实。 曾有研究报道,雷公藤甲素的抗肿瘤效果与p53的遗传状态相关。但在本课题中,我们发现雷公藤甲素的杀伤作用与结直肠癌细胞p53的遗传状态无关。我们进一步检测了雷公藤甲素处理后p53及其下游靶基因的表达情况,发现HCT116(野生型p53)和SW480(突变型p53)在经过雷公藤甲素处理后,其p53下游靶基因表达均受到了明显抑制。此外,转录组学结果显示p53的靶基因lncRNANEAT1表达也显著下调。已有研究报道NEAT1在结直肠癌细胞系(HCT8、SW480)中被敲降可以显著抑制自噬,而且可以明显增强5-氟尿嘧啶的杀伤作用。因此,我们推测p53转录抑制所引起的NEAT1表达下调可能与雷公藤甲素诱导的自噬抑制相关,这一设想仍然需要更多的实验去证明。 综上,这些发现揭示了雷公藤甲素在增敏5-氟尿嘧啶在结直肠癌中的相关分子机制,为促进雷公藤甲素的临床应用提供了一定的理论依据和研究思路。