青蒿素于 1971 年由一名中国科学家屠呦呦发现,并被授予 2015 年诺贝尔生理学或医学奖。近年来,学者挖掘出了青蒿素更多的作用。
它除了能够对抗疟疾之外,还具有极强的抗癌功效,它有可能彻底改变癌症的治疗局面。这项成果发表在 《 Journal of Experimental & Clinical Cancer Research 》期刊上 ,研究者认为青蒿素作为 硫酸软骨素合成酶 1 (CHSY1) 抑制剂可减少肝转移并增强抗 PD1 在 结直肠癌(CRC) 中的疗效。
背景
结直肠癌(CRC)已成为全球第二大癌症死亡原因,与大多数实体肿瘤一样,转移进展是CRC死亡的重要原因之一。随着临床治疗方法的增加和改进,转移性CRC患者的长期生存在一定程度上得到了改善,但五年生存率仍然很低,仅为15% 。结直肠癌(CRC)最常见的转移部位是肝脏,在诊断或治疗过程中,超过50%的患者会发生肝转移。CRC肝转移的发生将经历一系列复杂的级联反应,我们称之为侵袭-转移级联。然而,调节CRC肝转移的详细基因和特定机制仍不确定。
在细菌中,CRISPR/Cas9系统是一种基于RNA的适应性免疫系统。各种研究表明,干预CRISPR/Cas9系统可能会影响许多人类基因,从而治疗包括癌症在内的各种人类疾病。不仅如此,CRISPR/Cas9基因编辑技术是最有效的基因组技术之一。有研究表明,CRISPR/Cas9技术除了是一种潜在的癌症治疗方法外,还可用于提高现有治疗方法的有效性。
在本研究中,研究者利用CRC肝转移小鼠模型进行系统性的CRISPR/Cas9筛选,以鉴定CRC转移的关键调节因子。
“我们公布了该筛查的完整数据,并列出了参与促进或抑制结直肠癌肝转移的基因。虽然这些基因中有一些与肿瘤发生有关,但它们在转移定植中的作用尚未得到很好的描述。通过单独沉默这些基因,我们发现硫酸软骨素合成酶1 (CHSY1)可能参与了结直肠癌的转移。”研究者道,除此之外,该项研究还发现,CHSY1可以激活琥珀酸代谢途径并促进CD8+ T细胞衰竭,从而导致CRC的肝转移。更有甚者,它还可与PD1协同治疗CRC肝转移。
方法
研究者使用体内小鼠CRC肝转移模型进行系统性的CRISPR / Cas9筛选,以确定CRC转移的关键调节因子。这次筛选的全部结果,包括促进或抑制CRC肝脏定植的基因列表。后续通过单独沉默这些基因,发现硫酸软骨素合成酶1(CHSY1)可能参与CRC转移。
结果之一
青蒿素作为CHSY1抑制剂,减少了肝转移,增强了CRC抗PD1的疗效。由于没有现成的抑制CHSY1的药物,研究者检索了文献,意外地发现青蒿素可以抑制CHSY1的表达。
通过分子对接验证活性成分与关键靶点的结合活性。青蒿素与CHSY1的结合能量为-8.0 kcal/mol。
一般来说,如果配体与靶蛋白之间的结合能量小于0,则配体与受体蛋白可以自发结合,如果结合能量小于- 5.0 kcal/mol,则表明该活性成分与靶蛋白具有较强的亲和力,因此小分子青蒿素与CHSY1靶蛋白之间的结合是稳定的。根据三维图的结果,青蒿素可以通过疏水力与受体蛋白CHSY1的429个PHE氨基酸残基、410个MET氨基酸残基、295个SER氨基酸残基和409个VAL氨基酸残基结合。这表示青蒿素能稳定地与CHSY1结合。
CCK-8、EdU、Transwell和创面愈合实验结果显示,青蒿素抑制HCT116和LOVO细胞的增殖、侵袭和迁移。体内实验证实,与PBS组相比,青蒿素可抑制结直肠癌的肝转移,且青蒿素+抗PD1组的肝转移抑制率显著高于PBS +抗PD1组。免疫组化结果显示,青蒿素显著降低Ki-67和PD-L1的表达,并显著增加CD8 T细胞的浸润,且与抗PD1联合用药的趋势更为明显。免疫荧光结果显示,青蒿素降低了肿瘤组织中CHSY1和PD-L1的表达,而联合抗PD1则增加了这一趋势。
PT-PCR和western blotting,青蒿素可以抑制CRC细胞中CHSY1的表达
结论
根据CRISPR/Cas9结果,CHSY1可以通过激活琥珀酸代谢途径促进CD8+ T细胞衰竭,导致CRC肝转移。CHSY1敲低与抗PD1联合有助于对CRC肝转移产生协同抵抗。青蒿素可显著抑制CHSY1活性,与抗PD1联合可协同治疗CRC肝转移。
作者|梅斯医学
编辑 | 鎏金
授权转载、投稿等请联络梅斯医学管理员
老中医(微信号:wxid_rszr95aw79ie22)
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.