复方2区！双柏连合剂通过PI3K-Akt-Bcl2信号通路增强顺铂的抗癌疗效

本期推荐的是由汕头市恶性肿瘤基础与转化研究重点实验室、浙江中医药大学、汕头市中心医院等研究团队合作近期发表于

Journal of Ethnopharmacology

【期刊简介】

【题目及作者信息】

Shuang Bailian mixture enhanced the anti-cancer effect of cisplatin by regulating PI3K-Akt-Bcl 2 signaling pathway

民族药理学相关性：

食管癌（EC）是一种常见的恶性肿瘤，具有预后差和临床死亡率高的特点。顺铂（CP）作为一线化疗药物，面临着耐药性的挑战，这制约了其临床疗效。近几十年来，传统中药作为化疗辅助剂的潜力日益受到关注。在我们的临床实践中，双柏连合剂（SBLM）能显著增强CP的抗癌作用。然而，SBLM的潜在作用机制仍需进一步研究。

目的

本研究旨在探讨SBLM增强CP抗癌作用的潜在机制。

方法

本研究采用网络药理学和分子对接技术获取SBLM的潜在活性靶点。此外，采用CCK-8实验、伤口愈合实验、集落形成实验、流式细胞术和蛋白质印迹法（Western blotting）评估SBLM增强CP抗癌作用的特性。进一步地，利用裸鼠移植瘤模型来进一步确定SBLM增强CP抗癌作用的潜在机制。

结果

网络药理学分析表明，PI3K-Akt-Bcl-2信号通路是SBLM的主要作用靶点。此外，SBLM能显著提高CP的抗癌效果，包括抑制细胞增殖、抑制集落形成和侵袭、诱导细胞周期阻滞和细胞凋亡。而且，与单独使用SBLM或CP治疗相比，SBLM + CP联合用药能显著减小荷瘤小鼠的肿瘤体积。从机制上讲，SBLM能够通过PI3K-Akt-Bcl-2信号通路诱导癌细胞凋亡，从而增强CP的疗效。

结论

我们的研究揭示了SBLM通过抑制PI3K/Akt/Bcl-2信号通路诱导细胞凋亡，从而增强CP抗癌作用的潜在机制。这些结果表明，SBLM有望成为食管癌化疗方案中一种有前景的辅助药物。

图文摘要

【前言】

食管癌（EC）是一种常见的恶性肿瘤，其早期症状通常隐匿，导致临床早期诊断面临挑战。根据国际癌症研究机构（IARC）2022年发布的最新国家癌症统计数据，食管癌在全球最常见确诊癌症中位列第11位，在癌症相关死亡原因中位列第七位，估计每年新增约51.1万例病例，并导致约44.5万人死亡。由于具有发现晚、死亡率高和预后差的特点，食管癌给全球范围内的经济和人群健康带来了沉重负担。

化疗在临床实践中仍是食管癌的关键治疗策略。然而，作为食管癌一线化疗药物的顺铂（CP），常常面临疾病复发、耐药性、毒性及副作用的挑战，这限制了其临床应用。近几十年来，越来越多的研究表明，中药（包括纯化合物、总提取物和复方）能够有效提高5-氟尿嘧啶（5-FU）、紫杉醇和顺铂等化疗药物的疗效，同时降低其耐药性、毒性和副作用。这种互补性方法为改善癌症治疗结局和患者耐受性提供了一种有前景的策略。据文献报道，阿帕替尼、桦木酸等药物与顺铂联合使用，显著增强了食管癌治疗中的化疗敏感性。各种靶向药物或天然活性成分能够通过不同的信号通路抑制食管癌细胞的增殖、诱导凋亡并使细胞周期停滞。将这些药物与顺铂联用，不仅能增强治疗效果，也为食管癌的治疗提供了一种有前景的方法。

双柏连合剂（SBLM，批准文号：20070031，经广东省药品监督管理局批准）是根据中医理论研发、由汕头市中心医院开发的复方草药制剂，作为院内制剂在本院用作化疗药物的辅助治疗已超过二十年，在结直肠癌、食管癌和胃癌等多种恶性肿瘤中显示出显著的抗癌效果。SBLM 由半枝莲、白花蛇舌草、两面针和白英组成，这些药材在临床上均以安全有效著称。然而，SBLM 的潜在作用机制仍不明确，需要进一步研究来阐明其增强化疗药物抗癌特性的潜在效应。

本研究旨在通过结合网络药理学、分子对接和实验验证的综合方法，阐明双柏连合剂（SBLM）在增强顺铂（CP）抗食管癌疗效中的治疗机制。我们的主要目标是确定 SBLM 在食管癌中的潜在分子靶点，并理解这些靶点在与 CP 联合使用时如何协同增强抗癌效果。我们应用网络药理学分析来剖析 SBLM 如何通过 PI3K/Akt/Bcl-2 信号通路（该通路在食管癌的发病机制中起核心作用）内的复杂相互作用发挥其抗肿瘤作用。此外，我们利用分子对接来预测 SBLM 主要成分与其靶蛋白之间的结合位点，为后续的实验研究提供理论基础。为了验证我们的计算结果，我们采用了食管癌细胞系 KYSE 30 和 KYSE 140，以及荷瘤裸鼠模型，来探索 SBLM 增强 CP 抗癌特性的潜在机制。这种综合方法不仅为 SBLM 的分子机制提供了新的见解，也为开发更有效的食管癌治疗策略提供了框架。

【结果部分】

1.网络药理学揭示了SBLM治疗食管癌的潜在靶点。

图1. 网络药理学揭示SBLM治疗食管癌的潜在靶点。(A) 从所选数据库中获取的与食管癌相关的基因。(B) SBLM活性成分与食管癌靶点的交集。(C) 通过PPI分析确定SBLM治疗食管癌的前15个核心靶基因。(D&E) SBLM治疗食管癌的KEGG和GO通路富集分析。

2.主要活性成分与潜在靶点的分子对接。

图2. 主要化合物与潜在靶点的分子对接。(A) SBLM中主要化合物与PI3K蛋白（PDB ID: 3APC）的结合位点。(B) SBLM中主要化合物与AKT蛋白（PDB ID: 3D0E）的结合位点。(C) SBLM中主要化合物与Bcl-2蛋白（PDB ID: 8HTR）的结合位点。

3.SBLM 抑制了食管癌（EC）细胞的增殖和迁移。

图3. SBLM抑制食管癌细胞增殖与迁移。(A) 采用CCK-8法检测SBLM对KYSE 30和KYSE 140细胞的有效作用浓度。(B-E) 通过集落形成实验评估CP、SBLM及CP+SBLM对细胞增殖的影响。(F) 通过伤口愈合实验评估CP、SBLM及CP+SBLM对细胞迁移的影响

4.SBLM 增强了顺铂（CP）诱导食管癌（EC）细胞凋亡的效果。

图4. 双柏连合剂增强顺铂诱导食管癌细胞凋亡的效应。(A&B) 采用PI染色通过流式细胞术检测SBLM对细胞周期的影响。(C&D) 采用Annexin V/7-AAD双染色评估SBLM对细胞凋亡的影响。实验条件为：KYSE 30细胞使用8 μg/mL SBLM，KYSE 140细胞使用30 μg/mL SBLM。细胞实验中CP的使用浓度为10 μg/mL。

5.在体外，SBLM 通过调控 PI3K-AKT-Bcl-2 信号级联反应增强了顺铂（CP）诱导的细胞凋亡。

图5. 在体外，SBLM通过调控PI3K-AKT-Bcl-2信号级联增强顺铂诱导的细胞凋亡。(A) 使用JC-1检测试剂盒测定线粒体膜电位水平。CCCP作为阳性对照用于诱导线粒体膜电位降低。绿色荧光表示线粒体膜电位（MMP）降低，红色荧光表示正常生理状态下的线粒体膜电位。(B&C) 通过蛋白质印迹法分析CP、SBLM及CP+SBLM对KYSE 30细胞中相关蛋白的表达影响。(D&E) 通过蛋白质印迹法分析CP、SBLM及CP+SBLM对KYSE 140细胞中相关蛋白的表达影响。蛋白质印迹全膜图见图S4和图S5。比例尺：100 μm。

6.在体内，SBLM 通过调控 PI3K-AKT-Bcl-2 信号级联反应增强了顺铂（CP）诱导的细胞凋亡。

图6. 在体内，SBLM通过调控PI3K-AKT-Bcl-2信号级联增强顺铂诱导的细胞凋亡。(A) 实验终点时荷瘤小鼠移植瘤模型照片。(B) 各组肿瘤实物尺寸对比。(C) 不同时间点肿瘤体积变化折线图。(D) 肿瘤组织的H&E染色和免疫组化染色结果。(E&F) 各组细胞凋亡相关蛋白表达的蛋白质印迹分析。蛋白质印迹全膜图见图S6。

【结论与讨论】

综上所述，本研究结果揭示了双柏连合剂在食管癌治疗中的潜在作用机制。SBLM能够通过调控PI3K-AKT-Bcl-2信号通路，在体内和体外实验中显著增强顺铂的抗癌效果，从而诱导癌细胞凋亡。本研究也凸显了中药在临床实践中增强化疗药物疗效的应用价值。中药治疗与化疗相结合，可能成为肿瘤治疗中一种有价值的策略。

注：本文原创表明为原创编译，非声张版权，侵删！

中医药基础科研技术服务及加群交流：

相关咨询，加微信：1278317307。

【福利时刻】科研服务（点击查看）：、、、、、。咨询加微信：1278317307。