针对非小细胞肺癌（NSCLC）中的多元醇代谢途径：Trans-(±)-kusunokinin在体外和体内模型中表现出抗迁移作用，并能延长肿瘤细胞的存活时间

《Biomedicine & Pharmacotherapy》：Targeting the polyol pathway in NSCLC: Trans-(±)-kusunokinin demonstrates anti-migratory and survival benefits in in vitro and in vivo models

非小细胞肺癌（NSCLC）治疗新策略：KU通过抑制AKR1B1及调节EMT过程抑制肿瘤进展。体外实验显示，KU剂量依赖性抑制A549及KPL-1细胞增殖（IC50分别为7.47和8.74 μM），其效果优于AKR1B1抑制剂EP。KU显著降低AKR1B1和SORD表达，减少细胞内山梨醇及果糖水平，同时上调E-钙黏蛋白并下调ZEB1和波形蛋白，抑制上皮-间质转化（EMT）及迁移。体内实验表明，KU延长携带KRAS G12D、P53缺失及LKB1缺失基因的免疫完整小鼠的生存期。机制研究揭示KU直接结合AKR1B1催化口袋抑制其活性，并通过调控EMT相关蛋白及代谢通路发挥抗肿瘤作用。KU显示出优于EP的剂量依赖性和靶向性，且在动物模型中未发现显著毒性，提示其作为NSCLC潜在治疗剂的可行性。

　　在当今全球癌症防治的背景下，肺癌依然是最具威胁性的疾病之一，尤其是非小细胞肺癌（NSCLC）因其高发病率和死亡率而备受关注。肺癌的恶性特性通常表现为快速增殖、迁移能力增强以及高转移倾向，这不仅影响患者的生存率，还增加了治疗的难度。尽管近年来在肺癌治疗领域取得了显著进展，如靶向治疗和免疫治疗等，但这些疗法在临床应用中仍面临诸多挑战，包括高昂的费用、耐药性的产生以及部分患者预后不良等问题。因此，寻找新的、成本效益更高的治疗策略，成为当前研究的重点。

Kusunokinin，一种来源于植物的木脂素类化合物，因其潜在的抗癌活性而受到关注。研究表明，Kusunokinin可通过诱导细胞凋亡和细胞周期阻滞，抑制乳腺癌细胞的增殖。此外，合成的对映体形式——trans-(±)-kusunokinin（KU）在多种癌细胞系中展现出显著的抗增殖效果。例如，在乳腺癌、结肠癌和胆管癌细胞中，KU可降低拓扑异构酶II和cyclin D1的表达水平，同时提高p21的表达，从而有效阻断细胞增殖。此外，KU在卵巢癌细胞中表现出良好的细胞毒性，抑制其增殖能力。在体内研究中，KU对肿瘤的生长和迁移具有显著的抑制作用，且未观察到明显的副作用。这些发现表明，KU具有成为新型抗癌药物的潜力。

为了进一步探索KU在肺癌治疗中的作用，研究人员设计了一系列实验，以评估其对NSCLC细胞增殖、迁移以及相关分子机制的影响。首先，通过体外实验，KU被证实能够以剂量依赖性方式抑制A549细胞（一种人类NSCLC细胞系）以及由AAV-CRISPR/Cas9诱导的KRAS^G12D^P53^-/-^（KP）和KRAS^G12D^P53^-/-^LKB1^-/-^（KPL）小鼠肺癌细胞系的增殖能力。KU的IC50值（抑制50%细胞增殖所需的浓度）在A549细胞中为7.47 μM，而在KPL-1细胞中为8.74 μM，显示出其在抑制肺癌细胞增殖方面的有效性。同时，KU在相同浓度下对细胞迁移的抑制作用也优于epalrestat（EP），一种已知的AKR1B1抑制剂。

AKR1B1是参与多醇通路的关键酶，该通路通过将葡萄糖转化为山梨醇，再由山梨醇脱氢酶（SORD）转化为果糖，从而在细胞内产生氧化应激。这种应激与多种癌症的进展和转移密切相关。在NSCLC中，AKR1B1的高表达与较差的预后相关。研究发现，KU不仅能够抑制AKR1B1的表达，还能降低细胞内的山梨醇和果糖水平，从而减少氧化应激的产生。同时，KU还显著改变了上皮-间质转化（EMT）相关蛋白的表达，如ZEB1、E-钙粘蛋白和波形蛋白。这些蛋白在癌症进展中扮演重要角色，其表达水平的变化可能与肿瘤的侵袭性和转移能力有关。值得注意的是，KU在较低浓度下即可实现这些效果，相较于EP更具优势。

为了验证KU的体内抗癌效果，研究人员利用了KPL小鼠模型，这是一种通过基因编辑技术构建的具有KRAS^G12D^、P53^-/-^和LKB1^-/-^突变的肺癌模型。实验中，KU以5 mg/kg的剂量每周三次通过腹腔注射给药，持续三周。结果表明，与对照组相比，KU显著延长了携带KPL肺癌肿瘤小鼠的生存时间。同时，KU治疗的小鼠表现出更稳定的体重增长，且在实验过程中未出现与肿瘤进展无关的异常行为或死亡。这些结果表明，KU在体内具有良好的安全性和有效性，可能成为NSCLC治疗的潜在药物。

在分子机制层面，研究通过Western blotting和LC-MS分析进一步揭示了KU的作用途径。Western blotting结果显示，KU在A549和KPL-1细胞中显著抑制了AKR1B1、ZEB1、波形蛋白的表达，同时提高了E-钙粘蛋白的表达水平。这些变化表明KU能够通过调控EMT过程，抑制肺癌细胞的迁移能力。LC-MS分析则证实了KU对细胞内山梨醇和果糖水平的显著降低，进一步支持其对多醇通路的抑制作用。此外，KU与AKR1B1的直接结合已被分子对接和动态模拟所证实，其作用靶点明确，显示出较高的特异性。

在探讨KU的药代动力学特性时，研究人员使用了SwissADME和pkCSM-pharmacokinetics等工具进行评估。结果表明，KU符合口服药物的主要标准，包括高Caco-2细胞渗透性、良好的血脑屏障穿透性以及对P-糖蛋白的抑制作用，这些特性有助于提高其在体内的生物利用度和靶向性。同时，KU的药物相似性分析也显示出其具有较高的临床转化潜力，符合Lipinski、Ghose、Veber、Egan和Muegge等药物筛选标准。此外，KU未显示出PAINS（胰腺炎相关分子）或Brenk等潜在毒性风险，这为其临床应用提供了有力支持。

尽管KU在体外和体内实验中表现出良好的抗癌活性，但其在肺癌治疗中的具体作用机制仍需进一步研究。特别是，KU是否能够通过调控肿瘤微环境中的免疫细胞，如CD8? T细胞、Foxp3?调节性T细胞（Tregs）、CD11b?Gr1?髓源性抑制细胞（MDSCs）和巨噬细胞，从而改善患者的免疫反应，是未来研究的重要方向。此外，KU是否能够通过影响循环肿瘤DNA（ctDNA）的清除，提高治疗效果，也是值得探索的问题。

综上所述，KU通过抑制多醇通路和调控EMT过程，表现出对肺癌细胞增殖和迁移的显著抑制作用。其在体内的有效性和安全性进一步支持了其作为新型抗癌药物的潜力。然而，为了全面评估其临床价值，仍需进行更多的人体试验，特别是在NSCLC患者中的疗效和安全性研究。此外，针对KU在肿瘤微环境中的免疫调控作用，以及其在不同癌种中的广泛适用性，也值得进一步探索。未来的研究可以围绕KU的药代动力学特性、其在不同癌细胞系中的作用机制、以及其在临床转化中的潜力展开，以期为肺癌患者提供新的治疗选择。