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胃癌是全球癌症相关死亡的主要原因之一,现有化疗方案存在响应时间短等局限。研究人员探讨海洋海绵来源的伊里玛醌(ilimaquinone)对胃癌的作用,发现其可抑制细胞生长、诱导 S 期阻滞和凋亡,下调 p-STAT3,联合自噬抑制剂效果增强,为胃癌治疗提供新方向。
胃癌是威胁人类健康的重大疾病,全球每年新增病例超半数在亚洲,幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)感染、不良饮食习惯等是主要诱因。目前胃癌术后化疗常用顺铂联合曲妥珠单抗等方案,但患者中位响应时间仅 1.77 个月,短期易复发,迫切需要新疗法。海洋生物因独特生存环境蕴含丰富活性物质,其代谢产物在抗肿瘤等领域潜力巨大,如海洋真菌来源的 G503 可诱导胃癌细胞凋亡,海藻提取物能抑制缺氧诱导因子(HIF)-2α 从而抑制胃癌生长。在此背景下,中国相关研究机构的研究人员聚焦海洋海绵来源的倍半萜醌类化合物伊里玛醌(ilimaquinone),探究其对胃癌的作用及机制,相关成果发表在《Chemico-Biological Interactions》。
研究人员采用 MTT 法、流式细胞术、Western blotting 等技术,以 KATO III、SCM-1 和 AZ521 三种胃癌细胞系为对象开展研究。
伊里玛醌抑制胃癌细胞活力:MTT 实验显示,伊里玛醌对三种胃癌细胞的生长抑制呈剂量依赖性,48 小时抑制 50% 细胞生长的浓度分别为 6.3 μM(KATO III)、9.3 μM(SCM-1)和 11.6 μM(AZ521)。
伊里玛醌诱导细胞周期阻滞和凋亡:流式细胞术分析表明,伊里玛醌可使胃癌细胞周期阻滞于 S 期,同时显著增加凋亡细胞比例,Western blotting 检测到 cleaved caspase-3、cleaved caspase-9 等凋亡相关蛋白表达上调。
伊里玛醌调控自噬作用:研究发现伊里玛醌可影响自噬相关蛋白(如 LC3B、Atg5)表达,当与自噬抑制剂氯喹(chloroquine)联合使用时,胃癌细胞活力进一步下降,提示自噬调控参与其抗肿瘤过程。
伊里玛醌通过抑制 STAT3 通路发挥作用:Western blotting 显示,伊里玛醌能以浓度和时间依赖的方式下调磷酸化信号转导和转录激活因子 3(p-STAT3Y705)的表达。瞬时转染实验中,过表达持续激活型 STAT3(STAT3-CA)可部分逆转伊里玛醌对胃癌细胞增殖的抑制作用,证实 STAT3 通路是其关键作用靶点。
研究表明,伊里玛醌通过诱导胃癌细胞周期阻滞、凋亡及调控自噬发挥抗肿瘤作用,其机制与抑制 STAT3 通路密切相关。该研究不仅揭示了海洋天然产物在胃癌治疗中的潜力,为开发新型抗肿瘤药物提供了候选化合物,也为 STAT3 通路靶向治疗胃癌提供了新视角,有望突破现有化疗瓶颈,为胃癌患者带来新希望。研究中发现的伊里玛醌对高尔基体功能的影响及多通路调控机制,也为深入探索其药理作用提供了方向。