人参皂苷Rh2通过SIRT1介导的去乙酰化调控ERα/AR平衡逆转前列腺癌内分泌治疗耐药性的3D类器官模型研究

《Cell Biology and Toxicology》：Ginsenoside Rh2 targets SIRT1-mediated deacetylation to modulate ERα/AR balance and overcome endocrine therapy resistance in prostate cancer using 3D organoid models

本研究针对前列腺癌(PCa)内分泌治疗耐药性这一临床难题，探讨了人参皂苷Rh2通过激活SIRT1去乙酰化酶，调控雌激素受体α(ERα)与雄激素受体(AR)的转录平衡，从而逆转耐药性的新机制。研究人员通过网络药理学筛选、3D肿瘤类器官模型及体内实验验证，发现Rh2能显著抑制肿瘤细胞增殖/侵袭并诱导凋亡，其作用依赖于SIRT1介导的ERα/AR去乙酰化通路。该研究为克服前列腺癌内分泌耐药提供了新型植物化学候选药物及理论依据。

前列腺癌作为全球男性发病率最高的恶性肿瘤之一，内分泌治疗一直是其临床主要手段。然而，随着治疗进程推进，多数患者会产生耐药性，特别是对雄激素剥夺疗法(ADT)的抵抗，成为导致疾病进展和患者生存率下降的关键难题。尽管已有大量研究试图揭示耐药机制并开发新策略，但目前治疗选择仍十分有限，亟需新的分子靶点和治疗途径。

在这一背景下，复旦大学华山医院泌尿外科陈西南团队在《Cell Biology and Toxicology》发表最新研究，首次揭示人参皂苷Rh2通过激活SIRT1介导的去乙酰化通路，调控ERα/AR平衡，从而逆转前列腺癌内分泌治疗耐药性的新颖机制。研究人员创新性地采用3D肿瘤类器官模型，结合网络药理学分析、基因编辑技术和体内外功能验证，系统阐释了Rh2的多靶点抗肿瘤作用机制。

研究团队首先通过网络药理学筛选发现Rh2的14个前列腺癌相关靶点，其中雄激素受体(AR)处于蛋白互作网络的核心位置。Cytoscape富集分析表明Rh2可能通过调控AR信号通路发挥抗前列腺癌作用。为模拟体内肿瘤微环境，研究人员成功构建C4-2B和LNCaP前列腺癌耐药细胞的3D肿瘤类器官模型，透射电镜显示类器官内细胞连接紧密，免疫荧光证实前列腺特异性抗原(PSA)和AR的高表达，验证了模型可靠性。

功能实验结果表明，Rh2以剂量和时间依赖性方式显著抑制前列腺癌细胞增殖，25μM浓度处理72小时效果最为显著。Western blot显示Rh2显著下调增殖标志物Ki-67和PCNA表达。同时，Rh2通过调节Bax/Bcl-2比值诱导细胞凋亡，联合enzalutamide(恩杂鲁胺)处理显示协同增效作用。Transwell实验证实Rh2能有效抑制肿瘤细胞侵袭能力，这一作用与E-cadherin上调和N-cadherin下调密切相关。

机制探讨方面，研究团队发现Rh2处理显著上调SIRT1表达并增强其去乙酰化酶活性。通过CRISPR/Cas9技术构建SIRT1基因敲除细胞株(sgSIRT1)后，Rh2的抗增殖、促凋亡和抑制侵袭作用明显减弱，证实SIRT1是Rh2发挥作用的關鍵靶点。免疫共沉淀实验显示，Rh2通过激活SIRT1显著降低ERα和AR的乙酰化水平，而不影响其总蛋白表达。报告基因实验进一步证实Rh2通过SIRT1依赖性方式抑制ERα和AR的转录活性。

体内实验进一步验证了Rh2的疗效。前列腺癌异种移植小鼠模型显示，120 mg/kg Rh2处理显著抑制肿瘤生长，降低血清PSA水平，改善小鼠全身状态。免疫组化分析表明Rh2处理组ERα和AR表达明显下调，而SIRT1敲除部分逆转了这一效应，证实Rh2通过SIRT1通路发挥抗肿瘤作用。

本研究主要关键技术方法包括：网络药理学靶点预测、3D肿瘤类器官培养、CRISPR/Cas9基因编辑、蛋白质免疫印迹(Western blot)、免疫共沉淀(IP)、流式细胞术、实时定量PCR(RT-qPCR)以及前列腺癌异种移植小鼠模型等。

研究结果部分，通过系列实验得出以下重要结论：

1. 1.
   网络药理学筛选显示Rh2核心作用靶点为AR信号通路
2. 2.
   3D类器官模型成功模拟前列腺癌耐药特征
3. 3.
   Rh2以剂量依赖方式抑制细胞增殖并诱导凋亡
4. 4.
   Rh2通过调节E-cadherin/N-cadherin抑制肿瘤侵袭
5. 5.
   SIRT1激活是Rh2作用的关键分子机制
6. 6.
   Rh2通过SIRT1介导ERα/AR去乙酰化调控转录活性
7. 7.
   动物实验证实Rh2有效抑制肿瘤生长并降低PSA

讨论部分指出，该研究首次揭示Rh2通过SIRT1介导的去乙酰化机制调控ERα/AR平衡在逆转前列腺癌内分泌耐药中的核心作用。SIRT1作为重要的NAD⁺依赖性去乙酰化酶，在前列腺癌中具有复杂的功能：一方面可通过促进DNA修复抑制肿瘤发生，另一方面也可能通过增强细胞增殖促进肿瘤发展。本研究明确证实Rh2通过激活SIRT1，降低ERα和AR的乙酰化水平，从而抑制其转录活性，恢复内分泌治疗敏感性。

值得注意的是，雌激素受体在前列腺癌中具有双重作用：ERα通过PI3K/AKT和MAPK通路、上皮间质转化(EMT)诱导等发挥促癌作用，而ERβ1则通过维持上皮表型、促进凋亡发挥抑癌作用。Rh2通过SIRT1调控ERα/AR平衡，可能为协调这两种受体功能提供了新思路。

尽管本研究存在3D模型不能完全模拟体内复杂微环境、SIRT1调控ERα/AR去乙酰化的下游机制尚未完全阐明等局限性，但为克服前列腺癌内分泌耐药提供了新的治疗策略。未来研究应着重开展更深入的体内实验验证Rh2的安全性和有效性，探索Rh2与其他抗癌药物的联合治疗方案，阐明SIRT1激活下游信号通路的具体机制，并推动临床转化研究。

该研究不仅为人参皂苷Rh2的临床应用提供了坚实的实验依据，也为开发以SIRT1为靶点的前列腺癌治疗新策略开辟了道路，对改善内分泌耐药性前列腺癌患者的预后具有重要临床意义。