鱼藤素通过靶向ODC/PI3K/AKT/CREB3L1通路抑制耐药性泌乳素瘤的生长和泌乳素合成

《Acta Pharmacologica Sinica》：Deguelin inhibits growth and prolactin synthesis in prolactinomas by targeting the PI3K/AKT/CREB3L1 pathway and ornithine decarboxylase

本研究针对多巴胺受体激动剂(DA)耐药性泌乳素瘤这一临床难题，发现天然化合物鱼藤素(Deguelin)能够通过竞争性抑制鸟氨酸脱羧酶(ODC)活性，降低腐胺(putrescine)水平，进而抑制Rac1/PI3K/AKT信号通路和关键转录因子CREB3L1的表达，最终抑制肿瘤细胞增殖、促进凋亡并减少泌乳素(PRL)合成。该研究不仅揭示了鱼藤素治疗耐药性泌乳素瘤的新机制，也为开发新型靶向药物提供了理论依据。

在神经内分泌肿瘤的家族中，垂体腺瘤占据着特殊地位，而泌乳素瘤更是其中的"常客"——约占所有垂体腺瘤的50%。这类通常被认为是良性的肿瘤起源于垂体泌乳素细胞，虽然大多数患者对多巴胺受体激动剂(DA)治疗反应良好，但仍有约10%-20%的病例会出现耐药现象。当肿瘤对DA不再敏感时，患者面临着PRL水平无法恢复正常、肿瘤体积持续增大的困境，而手术治疗效果有限，超过半数患者会出现复发。这一临床难题如同一把悬在医生和患者头上的达摩克利斯之剑，迫切需求新的治疗策略。

正是在这样的背景下，来自首都医科大学的研究团队将目光投向了一个天然化合物——鱼藤素。这种从多种植物中提取的鱼藤酮类化合物，以其独特的抗肿瘤特性引起了研究人员的兴趣。在前期的高通量药物筛选中，鱼藤素在8个DA耐药性泌乳素瘤类器官模型中的7个都表现出强大的抑制效果，这促使研究团队深入探索其作用机制。

为了揭示鱼藤素的作用奥秘，研究人员开展了一系列严谨的实验。他们首先在两种泌乳素瘤细胞系GH3和MMQ中验证了鱼藤素的抗肿瘤效果，发现它能够浓度依赖性地抑制细胞活力、增殖和PRL分泌，同时促进细胞凋亡和周期阻滞。CCK-8实验显示，鱼藤素对GH3和MMQ细胞的IC₅₀分别为0.1518μM和0.2381μM，展现出强大的抑制能力。

通过网络药理学分析和分子对接技术，研究团队将目光聚焦于鸟氨酸脱羧酶(ODC)——多胺从头合成途径中的限速酶。表面等离子共振(SPR)实验证实，鱼藤素能够与ODC直接结合，竞争性抑制其将鸟氨酸转化为腐胺的活性。靶向代谢组学分析进一步显示，鱼藤素处理导致腐胺和亚精胺水平显著下降，而精胺水平相对稳定。

转录组测序结果如同打开了一扇窥探细胞内部变化的窗户，研究人员发现鱼藤素处理后，CREB3L1的表达显著下调，且随着药物浓度增加，下调程度更加明显。GO和KEGG富集分析表明，鱼藤素影响多个肿瘤相关通路，特别是PI3K/AKT通路。Western blot实验验证了鱼藤素能够浓度依赖性地降低PRL、PIT-1(垂体特异性转录因子)和CREB3L1的蛋白水平，同时抑制P65、P38和AKT的磷酸化。

研究人员通过基因操作技术，敲低或过表达CREB3L1，发现这一转录因子确实调控着PIT-1和PRL的表达。当使用AKT激动剂SC79处理细胞时，鱼藤素引起的细胞活力下降和周期阻滞得到部分恢复。更重要的是，补充腐胺能够逆转鱼藤素对p-PI3K、p-AKT和活性Rac1水平的抑制，这为鱼藤素的作用机制提供了更加完整的证据链。

在动物实验中，鱼藤素处理显著抑制了GH3细胞裸鼠移植瘤的生长，肿瘤体积和重量均明显减小，血清PRL水平也显著降低。免疫组化分析显示，鱼藤素处理组的pAKT、CREB3L1和PRL表达均下降，这与体外实验结果一致。重要的是，鱼藤素在有效剂量下未引起明显的全身毒性，表现为动物体重稳定，主要脏器无病理学改变。

最后，研究团队在DA耐药性泌乳素瘤患者来源的原代细胞中验证了鱼藤素的效果。活细胞成像显示鱼藤素抑制原代细胞团的生长，Western blot检测证实鱼藤素降低AKT磷酸化、CREB3L1、PIT-1和PRL水平，同时调节BCL-2/BAX比值促进细胞凋亡。补充腐胺能够恢复鱼藤素引起的PIT-1水平下降，进一步支持了鱼藤素通过ODC/腐胺轴发挥作用的机制。

本研究综合运用细胞活力检测(CCK-8和CTG法)、蛋白互作分析(SPR)、代谢组学、转录组测序、基因操作(过表达和敲低)、蛋白质印迹、活性Rac1 pull-down、裸鼠移植瘤模型等关键技术，并在患者来源的原代细胞中进行了验证。

Effects of deguelin on proliferation,apoptosis, and the cell cycle in prolactinoma cell lines

鱼藤素浓度依赖性地抑制GH3和MMQ细胞的活力，IC₅₀分别为0.1518μM和0.2381μM。它减少细胞集落形成，降低培养基中PRL水平，促进细胞凋亡(早期凋亡细胞从1.39%增至18.60%)，诱导G₀/G₁期阻滞(GH3细胞从67.10%增至81.50%)。

Deguelin suppresses ODC activity through substrate competition

网络药理学预测和分子对接表明ODC是鱼藤素的直接靶点。SPR实验证实鱼藤素竞争性抑制鸟氨酸与ODC结合，降低ODC酶活性和腐胺产量。补充腐胺可逆转鱼藤素对细胞活力的抑制。

Targeted metabolomics unveils the impact of deguelin on polyamine metabolism

靶向代谢组学显示鱼藤素显著降低腐胺和亚精胺水平，改变氨基酸代谢谱，证实其通过干扰多胺代谢发挥作用。

Bulk RNA sequencing reveals the transcriptome profiles of deguelin-treated GH3 cells

转录组分析发现鱼藤素处理引起CREB3L1显著下调，并影响TNF、NF-κB和PI3K/AKT等肿瘤相关通路。Western blot验证鱼藤素降低PRL、PIT-1、CREB3L1表达及AKT、P65、P38磷酸化。

Deguelin reduces cell viability and prolactin synthesis by inhibiting PI3K/AKT/CREB3L1

机制研究表明鱼藤素通过ODC/腐胺/Rac1/PI3K/AKT/CREB3L1信号轴发挥作用。敲低CREB3L1降低PIT-1和PRL，过表达则可逆转鱼藤素效应。AKT激动剂SC79和腐胺补充均能部分逆转鱼藤素的作用。

Deguelin suppresses xenograft tumor growth and modulates protein expression profiles

动物实验证实鱼藤素(4 mg/kg)抑制移植瘤生长，降低血清PRL水平和肿瘤内pAKT、CREB3L1表达，且无明显毒性。

Deguelin inhibits prolactinoma primary cell activity and prolactin secretion

在患者来源原代细胞中，鱼藤素抑制细胞团生长，降低p-AKT、CREB3L1、PIT-1、PRL水平，促进凋亡，且腐胺可逆转PIT-1下降。

这项研究系统阐明了鱼藤素通过靶向ODC，破坏多胺代谢，进而抑制PI3K/AKT/CREB3L1信号轴，最终抑制泌乳素瘤生长和PRL合成的分子机制。这不仅为理解鱼藤素的抗肿瘤作用提供了新视角，更重要的是为DA耐药性泌乳素瘤的治疗提供了新的候选药物和靶点。尽管鱼藤素存在潜在的神经毒性等安全性问题，但本研究揭示的ODC/PI3K/AKT/CREB3L1通路为开发特异性更高、毒性更低的新型治疗策略指明了方向。值得注意的是，由于CREB3L1/PIT-1轴在其他PIT-1谱系垂体瘤中也发挥关键作用，鱼藤素可能具有更广泛的应用前景，这值得未来研究进一步探索。