Aurintricarboxylic酸是一种能够抑制半胱硫氨酸γ-裂解酶(cystathionine γ-lyase)的物质,它可以增强三阴性乳腺癌(TNBC)患者对化疗药物的敏感性
《Translational Oncology》:Aurintricarboxylic acid, an inhibitor of cystathionine γ-lyase, enhances the sensitivity of chemotherapy drugs in TNBC
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时间:2025年11月20日
来源:Translational Oncology 4.1
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本研究旨在探讨CSE在TNBC化疗耐药中的作用,发现ATA通过抑制CSE并激活SIRT1-STAT3信号通路,同时调节P-gp、GSH和ROS水平,显著增强TNBC细胞对DDP和PTX的敏感性,为临床治疗提供新策略。
乳腺癌是全球女性中最常见的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率在许多国家均处于较高水平。其中,三阴性乳腺癌(Triple-Negative Breast Cancer, TNBC)因其缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2(HER2),导致传统靶向治疗难以有效应用,因此治疗手段主要依赖于化疗。然而,化疗药物在临床应用中常面临耐药性问题,这成为肿瘤复发和转移的主要诱因之一。因此,探索新的治疗策略以提高TNBC对化疗药物的敏感性,是当前研究的重点方向。
近年来,科学家们发现氢硫化物(Hydrogen Sulfide, H?S)在多种疾病中扮演重要角色,尤其是在癌症的发生和发展过程中。H?S是由半胱氨酸γ-裂解酶(Cystathionine γ-lyase, CSE)生成的一种内源性气体信号分子。已有研究表明,CSE在多种肿瘤细胞中高表达,且其生成的H?S可能在促进肿瘤细胞增殖和转移方面起关键作用。因此,探索CSE及其相关H?S生成系统在肿瘤治疗中的作用,成为一种新的研究方向。
本研究通过一系列实验,探讨了CSE在TNBC中对化疗药物敏感性的影响,以及CSE抑制剂Aurintricarboxylic acid(ATA)在提高TNBC细胞对化疗药物敏感性方面的潜力。研究首先通过数据库分析和实验检测,发现CSE在乳腺癌组织中显著高表达,尤其是在TNBC中,其表达水平与患者生存率呈负相关。这表明CSE可能在TNBC的耐药机制中发挥重要作用。
为了进一步验证这一假设,研究人员使用了CSE表达水平不同的TNBC细胞系(如MDA-MB-231和BT549)进行实验。结果表明,CSE高表达的MDA-MB-231细胞对化疗药物(如顺铂DDP和紫杉醇PTX)的敏感性较低,而CSE低表达的BT549细胞则表现出更高的药物敏感性。这说明CSE的表达水平与TNBC细胞对化疗药物的敏感性存在负相关关系。此外,实验还发现,P-糖蛋白(P-gp)的表达水平与CSE呈正相关,这进一步支持了CSE可能在肿瘤耐药中发挥作用的假设。
接下来,研究人员评估了ATA对CSE表达和H?S生成的影响。通过细胞热变性分析(CETSA)和Western blot实验,发现ATA能够有效抑制CSE蛋白的表达,并减少H?S的生成。这些结果表明,ATA可能通过靶向CSE,从而干扰H?S的生成,进而影响肿瘤细胞的耐药性。为了进一步验证ATA对化疗药物敏感性的影响,研究人员将ATA与DDP或PTX联合使用,并观察其对MDA-MB-231细胞生长、增殖、迁移和侵袭能力的抑制效果。实验结果表明,ATA显著增强了DDP和PTX对MDA-MB-231细胞的抑制作用,同时未显著影响其凋亡水平。这表明ATA可能通过非凋亡途径提高TNBC细胞对化疗药物的敏感性。
在动物实验中,研究人员构建了4T1细胞移植瘤模型,评估ATA在体内的作用效果。结果显示,ATA与DDP或PTX联合使用能够有效抑制肿瘤生长,延长肿瘤体积的倍增时间,并减少Ki67的表达,Ki67是细胞增殖的标志物。此外,ATA在联合治疗中并未表现出对小鼠主要器官(如心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏)的明显毒性作用,进一步支持了其作为潜在治疗药物的可行性。
为了深入理解ATA的作用机制,研究人员探讨了其对SIRT1-STAT3-C-myc-Bcl-2信号通路的影响。该通路在肿瘤细胞的耐药性、增殖和凋亡调控中起关键作用。实验发现,ATA能够通过抑制CSE表达,激活SIRT1蛋白,并抑制STAT3的乙酰化水平,从而降低CSE下游蛋白(如C-myc和Bcl-2)的表达水平。这一过程显著增强了TNBC细胞对化疗药物的敏感性。此外,ATA还通过调节P-gp、谷胱甘肽(GSH)和活性氧(ROS)的水平,进一步影响肿瘤细胞的耐药性。具体而言,ATA能够降低P-gp的表达,从而减少化疗药物的外排,增加其在细胞内的积累;同时,ATA能够减少GSH的生成,削弱细胞对氧化应激的抵抗能力;此外,ATA还能提高ROS水平,促进细胞凋亡,进而增强化疗药物的疗效。
综上所述,CSE/H?S系统在TNBC的耐药机制中可能发挥重要作用,而ATA作为一种CSE抑制剂,能够通过多种途径提高TNBC细胞对化疗药物的敏感性。这些发现为TNBC的治疗提供了新的思路,即通过靶向CSE/H?S系统,增强现有化疗药物的疗效,从而提高患者的生存率和生活质量。未来的研究可以进一步探索ATA在临床中的应用潜力,并结合其他治疗手段,为TNBC患者提供更加全面和有效的治疗方案。
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