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上海交大吴哲褒三篇文章剑指垂体瘤,自噬凋
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作者:林绍坚、子非鱼
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自噬简单来说就是细胞自己吃自己、废物再利用,而细胞的生老病死与其不无相关。饥饿难耐时,自噬提高细胞的应激耐受力,以便死中求生;伤重难返时,自噬顾全大局,启动凋亡程序,让细胞一命归西。就细胞而言,自噬的“亦正亦邪”就是一把双刃剑,调控平衡最关键。
基于此,手握剑柄的科研者也练就了应对肿瘤细胞的两套剑法:抑制自噬——提高抗癌治疗效果,或激活自噬——诱导肿瘤细胞发生自噬性死亡。而至于后者,上海交大的吴哲褒教授可谓是练得炉火纯青,以点入面,以多巴胺受体激动剂(卡麦角林CAB、溴隐亭)为先锋,先是吊打垂体泌乳素腺瘤;然后全面攻城略地,让多数肿瘤丢盔弃甲,溃败而逃。
那么吴教授的这套剑法究竟是如何练成的呢?各位看官不要着急,且听小编娓娓道来。
初露锋芒
惊现CAB与自噬凋亡间的蛛丝马迹原以为CAB之所以能让垂体瘤细胞株CH3、MMQ闻风丧胆,是因为它能激活多巴胺2型受体(DRD2),诱导细胞发生凋亡所致。可谁料CAB的外挂竟然不只一个,许多细胞呈现另类死亡的方式,不仅没有出现染色质固缩,反而出现大量的自噬空泡。
而这种自噬细胞凋亡(ACD)现象,则成功地引起了吴教授研究团队的注意。继续抽丝剥茧后发现,CAB先是给AKT/mTOR通路施加压力,硬生生阻断其核心分子(AKT、mTOR)以及下游关键因子(p70S6K、4EBP1)的磷酸化,迫使细胞启动自噬过程;
随后CAB乘胜追击,在自噬溶酶体形成后,酸化溶酶体PH值,阻滞了自噬潮(p62蛋白降解受阻),聚集了大量的细胞无法消化的自噬泡,最终导致肿瘤细胞自噬依赖性的细胞死亡。
而这一点,MMQ的小鼠异种移植模型更是提供了一份有力的佐证。显然,CAB与自噬凋亡间千丝万缕的关系,在一定程度上确实能拔掉肿瘤的爪牙。
重磅出击
DRD5坐镇后方,指挥自噬细胞凋亡(ACD)事已至此,吴教授深知除了DRD2外,CAB吊打垂体瘤的背后,还有另外一位高人指点。至于这位神龙见首不见尾的高人究竟是谁,该研究团队也是颇费了一番功夫才揭露出了其庐山真面目。
他们先聚焦于DRD2的“同胞兄弟”DRD5,因为活跃于多种生理病理过程的它却在肿瘤领域不显山不露水,而这总归是有些奇怪的。果不其然,实验证明DRD5的激动剂SKF对MMQ和GH3肿瘤细胞的抑制作用与CAB是相似的;尤其是GH3,因其高表达DRD5受体,其抑制效果更加明显。
(只截取了部分结果)
而随后体外(invitro)和体内(invivo)实验并驾齐驱,流式凋亡检测、克隆增殖实验、裸鼠动物模型齐齐上阵,共同证明了DRD5激动剂SKF对垂体瘤细胞GH3具有抑制作用。
(只截取了部分结果)
同样,DRD5激动剂SKF和CAB也会给mTOR信号通路中mTOR、AKT和EIF4EBP1分子的磷酸化加上一把锁,进而启动自噬过程。而究根结底,这是因为DRD5被激活后,可抑制超氧化物歧化酶SOD1,诱导反应活性氧ROS产生。
(只截取了部分结果)
接着自噬溶酶体会因为Ph值更酸而无法正常工作,进而阻滞了自噬潮(autophagicflux),最终导致自噬性依赖的细胞死亡。
而最令人惊喜的是,除了多种类型的垂体瘤,其他肿瘤细胞,如脑胶质瘤(U87、U、SHG66)、肝癌、胃癌(SCG)、结肠癌(SW)等,亦存在DRD5表达,且其激动剂同样可诱导自噬细胞凋亡作用。因而,拓宽DRD5激动剂的应用范围,而DRD5也有望成为新的肿瘤治疗靶点。
(只截取了部分结果)
回归临床
氯喹与CAB搭配火力更足可即便如此,CAB在驱逐肿瘤一事上也不是无往而不利,临床上总有些患者会出现CAB耐药性,给了肿瘤细胞死灰复燃之机,让科研者们头疼不已。
由于已有研究证明抗疟剂药物氯喹(CQ)可作为自噬溶酶体降解抑制剂,被广泛应用于众多化疗药物的临床试验,增强肿瘤化疗敏感性。因而,吴教授的研究团队则认为CQ与CAB必然能碰撞出不同火花。
而研究发现,无论在体外实验还是在体内实验,CAB与CQ强强联手后,可在激活p62/caspase8/LC3-II复合体后,阻滞自噬潮,诱导细胞凋亡;确实可以全力打压多种类型垂体瘤细胞(无功能,ACTH和GH腺瘤),且对恶性肿瘤如胃癌、肝癌、直肠癌等,也有普遍的抑制作用。
另外,CAB与CQ的联合使用不仅能降低CAB的有效治疗剂量,且能逆转耐药,解决困惑已久的临床难题,但需要进一步的临床试验来证实。两者合用该研究拓宽了卡麦交林药物作用机制的认识。
参考文献:
1.LinSJ,LengZG,GuoYH,CaiL,CaiY,LiN,ShangHB,LeWD,ZhaoWG,WuZB.SuppressionofmTORpathwayandinductionofautophagy-dependentcelldeathbycabergoline.Oncotarget.,6(36):-.
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3.LinSJ,WuZR,CaoL,ZhangY,LengZG,GuoYH,ShangHB,ZhaoWG,ZhangX,WuZB.Pituitarytumorsuppressionby儿童白癜风的症状白癜风可以治愈