编辑推荐:
胶质母细胞瘤治疗面临耐药难题,替莫唑胺(TMZ)疗效受限。研究人员开展 hERG/Eag1 通道阻滞剂联合 TMZ 对人胶质母细胞瘤细胞作用的研究。结果显示二者联用可协同促进细胞凋亡、降低细胞衰老水平,为改善治疗提供新方向。
在脑肿瘤的 “战场” 上,胶质母细胞瘤(WHO 4 级)堪称最凶悍的 “敌人” 之一,它是成年人中最为常见的恶性脑肿瘤,很多时候毫无征兆地 “突袭” 人体,不少患者甚至没有任何前期临床病史就被它缠上。目前,虽然手术切除、放疗以及与烷化剂替莫唑胺(TMZ)联合的辅助和同期治疗,已经是胶质母细胞瘤治疗的 “标配” 方案,但实际效果却差强人意。TMZ 仅仅能让患者的寿命延长 3 个月,5 年生存率更是只有可怜的 6% ,耐药问题就像一座难以翻越的大山,横亘在医患面前,严重影响着患者的预后,也让现有的治疗手段显得力不从心。所以,寻找新的治疗方法迫在眉睫。
在这样的背景下,德国联邦药物和医疗器械研究所(Federal Institute for Drugs and Medical Devices,BfArM)等机构的研究人员,勇敢地向这座大山发起挑战,开展了一项极具意义的研究。他们的成果发表在《Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology》上,为攻克胶质母细胞瘤耐药难题带来了新的希望。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:首先是蛋白质免疫印迹法(Western blot),用于检测 hERG 和 Eag1 蛋白的表达;MTT 实验则帮助他们评估细胞的活力,了解药物对细胞的毒性作用;通过 Annexin V / 碘化丙啶(PI)染色结合流式细胞术,能够精准测定细胞的凋亡情况;而利用流式细胞术检测衰老相关 β - 半乳糖苷酶(SA-β -galactosidase)水平,就可以对细胞衰老(CSEN)进行量化分析。
下面来看看具体的研究结果:
- KCNH 通道的表达分析:研究人员发现,在多种胶质母细胞瘤细胞系(A172、U87、U251、U373)以及原发性胶质母细胞瘤细胞中,hERG 和 Eag1 通道的表达水平相似,并且在患者活检的胶质母细胞瘤组织中也证实了这两种通道的表达。这一结果为后续研究提供了重要基础,说明这些细胞都适合用于进一步探究 hERG/Eag1 通道的作用。
- hERG/Eag1 通道阻断诱导细胞毒性:使用强效抑制剂阿司咪唑(astemizole)和特非那定(terfenadine)抑制 hERG/Eag1 通道后,研究人员发现这两种药物在低微摩尔浓度(5 - 10 μM 范围)时,就能对胶质母细胞瘤细胞产生细胞毒性。MTT 实验显示,不同细胞系对这两种药物的敏感性有所差异,但总体来说,它们导致细胞死亡的主要原因是诱导细胞凋亡,经检测,凋亡细胞比例超过 70%。
- 阿司咪唑和特非那定增敏 TMZ 治疗效果:当将阿司咪唑或特非那定与 TMZ 联合使用时,研究人员惊喜地发现,在多种细胞系和原发性胶质母细胞瘤细胞中,MTT 浓度 - 反应曲线向左移动,TMZ 的半数抑制浓度(IC50)值降低,这意味着细胞对 TMZ 的敏感性显著提高。例如,在 U87 和原发性胶质母细胞瘤细胞中,TMZ 的 IC50值大约降低了两倍,说明这两种药物能有效增强 TMZ 的治疗效果。
- hERG/Eag1 抑制协同增加 TMZ 诱导的细胞凋亡:进一步研究发现,在多数细胞系中,无论是高浓度 TMZ(1 mM)处理 72 小时,还是低浓度 TMZ(50 μM)处理 120 小时,联合使用阿司咪唑或特非那定都能协同增加 TMZ 诱导的细胞凋亡。而且,通过计算药物相互作用系数(CDI)发现,在多个细胞系中 CDI < 1,这明确表明它们之间存在协同效应,能够更有效地促使癌细胞走向凋亡。
- 阿司咪唑降低 TMZ 诱导的 CSEN:之前的研究表明,TMZ 会诱导胶质母细胞瘤细胞发生 CSEN,而这可能会促进肿瘤的复发和生长。此次研究中,研究人员发现,当同时使用 TMZ 和阿司咪唑时,在 A172 和 LN229 细胞系中,TMZ 诱导的衰老细胞群体显著减少了约 50%,并且 CDI > 1,显示出阿司咪唑对 TMZ 诱导的 CSEN 具有拮抗作用,这为抑制肿瘤复发提供了新的思路。
综合以上研究结果,研究人员得出结论:阻断胶质母细胞瘤中的 hERG/Eag1 通道,是一种极具潜力的策略,有望克服 TMZ 诱导的细胞衰老和耐药问题。不过目前只是初步探索,后续还需要更多的体外和体内研究,进一步明确其作用机制,并在动物模型中验证其疗效,为未来应用于临床治疗奠定坚实基础。
这项研究意义重大,它首次揭示了 hERG/Eag1 通道抑制剂与 TMZ 联合使用的多重优势,为胶质母细胞瘤的治疗开辟了新的方向。虽然距离真正应用于临床还有很长的路要走,但它就像一盏明灯,为后续的研究指引了方向,激励着科研人员继续深入探索,期待有一天能彻底攻克胶质母细胞瘤这一顽疾,给众多患者带来生的希望。