甲磺酸萘莫司特在纤维肉瘤中的多靶点抗癌作用:首次揭示线粒体凋亡与MMP-2/-9 mRNA表达抑制机制
《BMC Pharmacology and Toxicology》:Multifaceted anticancer activity of nafamostat mesylate in human fibrosarcoma: first evidence of mitochondrial apoptosis and suppressed MMP-2/-9 mRNA expression
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时间:2025年11月20日
来源:BMC Pharmacology and Toxicology 2.8
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本研究针对纤维肉瘤治疗选择有限的临床难题,首次探讨了临床常用丝氨酸蛋白酶抑制剂甲磺酸萘莫司特对人HT1080纤维肉瘤细胞的抗癌潜力。研究发现该药物通过诱导G2/M期细胞周期阻滞、激活caspase依赖性线粒体凋亡通路,并显著下调MMP-2/MMP-9 mRNA表达,同步抑制肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭能力。该成果为甲磺酸萘莫司特的肿瘤治疗再定位提供了新的实验依据,对软组织肉瘤治疗策略开发具有重要启示意义。
在恶性肿瘤治疗领域,纤维肉瘤始终是令临床医生棘手的难题。这种起源于间充质纤维母细胞的软组织肉瘤,以其侵袭性强、易转移、对常规疗法应答有限的特点著称。尽管手术切除、放疗和化疗等手段不断优化,但患者仍面临复发率高、生存期短的困境。究其根源,肿瘤细胞异常活跃的增殖能力、逃避凋亡的生存机制,以及基质金属蛋白酶(MMPs)介导的细胞外基质降解行为,共同构成了纤维肉瘤治疗突破的主要障碍。
在这一背景下,药物重定位策略为肿瘤治疗提供了新思路。甲磺酸萘莫司特这一临床沿用数十年的丝氨酸蛋白酶抑制剂,因其在胰腺炎、抗凝治疗等场景中的安全性和多靶点特性,逐渐进入肿瘤学研究视野。既往研究表明,该药物在胰腺癌、乳腺癌等上皮源性肿瘤中展现抗癌潜力,但其对间充质来源的纤维肉瘤的作用仍属未知。正是这一研究空白,促使安卡拉大学的研究团队开展了本次探索性研究,相关成果发表于《BMC Pharmacology and Toxicology》。
研究团队通过MTT法检测细胞活力、细胞划痕实验评估迁移能力、流式细胞术分析细胞周期与凋亡、多caspase活性检测与线粒体膜电位评估探讨凋亡机制,并采用qRT-PCR技术量化MMP-2/MMP-9 mRNA表达水平。所有实验均以人HT1080纤维肉瘤细胞为模型。
Nafamostat mesylate reduces cell viability,inhibits migration and induces G2/M arrest in HT1080 cells
研究发现甲磺酸萘莫司特能以浓度和时间依赖性方式显著降低HT1080细胞活力。在500μM浓度处理24小时后,细胞存活率降至25.16±7.61%(p<0.0001);处理48小时和72小时也观察到类似趋势。计算得到的IC50值分别为396.63μM(24小时)、338.80μM(48小时)和437.83μM(72小时)。细胞划痕实验显示该药物能浓度依赖性抑制细胞迁移。尤为重要的是,流式细胞术检测发现药物处理导致G2/M期细胞比例显著增加,表明甲磺酸萘莫司特通过干扰细胞有丝分裂进程发挥抗增殖作用。
Nafamostat mesylate induces apoptosis in fibrosarcoma cells
Annexin V/PI双染实验证实甲磺酸萘莫司特能浓度依赖性诱导细胞凋亡。与对照组88.1±1.23%的活细胞比例相比,250μM和500μM药物处理组活细胞比例分别下降至75.33±0.35%和68.21±2.1%,而早期和晚期凋亡细胞比例相应增加。荧光显微镜观察结果与流式细胞术数据相互印证,直观展示了药物处理组细胞Annexin V阳性信号增强的凋亡特征。
Nafamostat mesylate induces caspase activation and mitochondrial membrane depolarization in HT1080 fibrosarcoma cells
机制研究进一步揭示,甲磺酸萘莫司特处理能显著提高caspase阳性细胞比例(从对照组的1.32±0.05%增至500μM组的5.26±0.16%),同时线粒体膜电位检测显示药物引起明显的线粒体去极化现象。这些结果共同表明药物通过激活caspase级联反应和破坏线粒体膜完整性,触发了经典的内源性凋亡通路。
Nafamostat mesylate downregulates MMP-2 and MMP-9 mRNA expression
在侵袭性表型调控方面,qRT-PCR分析显示甲磺酸萘莫司特能显著下调MMP-2和MMP-9的mRNA表达。500μM药物处理使MMP-2和MMP-9的表达量分别降至对照组的0.341±0.04倍和0.611±0.05倍,提示该药物可通过抑制关键基质降解酶的转录水平,削弱肿瘤细胞的侵袭转移能力。
本研究首次系统阐明了甲磺酸萘莫司特在纤维肉瘤治疗中的多靶点作用机制。该药物不仅通过诱导G2/M期阻滞抑制细胞增殖,还能同步激活线粒体凋亡通路并抑制MMP-2/MMP-9表达,实现对肿瘤细胞生存、增殖、迁移和侵袭的多维度抑制。特别值得注意的是,甲磺酸萘莫司特对MMP-2/MMP-9的转录抑制可能并非直接作用于酶活性中心,而是通过调控NF-κB等上游信号通路间接实现,这为理解其多靶点作用模式提供了新视角。
尽管研究存在一定局限性(如仅使用单一细胞系、缺乏蛋白水平验证等),但无疑为甲磺酸萘莫司特的抗肿瘤应用拓展了新的疾病领域。尤其考虑到该药物已有成熟的临床安全数据,其向纤维肉瘤治疗转化的进程可能相对缩短。未来研究若能结合动物模型验证疗效,并深入探讨其与标准化疗药物的协同效应,将有望为软组织肉瘤患者提供一种新的治疗选择。
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