SM-3：靶向 mTOR 抑制肺癌干细胞，开启抗癌新征程

肺癌死亡率高且易复发耐药，研究人员开展了对 5-(3 - 羟基 - 4 - 甲氧基苯乙基)-2 - 甲氧基 - 3 - 甲基苯酚（SM-3）的研究。结果显示，SM-3 能抑制 mTOR，诱导肺癌细胞自噬性死亡、抑制干细胞特性。这为肺癌治疗提供了新方向。

　　肺癌，这个全球癌症相关死亡的 “头号杀手”，即便现代医学不断进步，它的生存率依旧低迷。癌症复发和耐药问题，像两座大山，横亘在肺癌治疗的道路上。目前，针对肺癌的治疗面临诸多挑战，传统化疗药物在杀死癌细胞的同时，也会对正常细胞造成损伤，而且癌细胞很容易产生耐药性，导致治疗失败。新兴的癌症免疫疗法虽然取得了一定进展，但也存在低响应率、副作用大以及成本高昂等问题。在这样的困境下，寻找新的抗癌策略迫在眉睫。

为了攻克肺癌治疗的难题，来自泰国朱拉隆功大学（Chulalongkorn university）等多个机构的研究人员，将目光聚焦在一种名为 5-(3 - 羟基 - 4 - 甲氧基苯乙基)-2 - 甲氧基 - 3 - 甲基苯酚（SM-3）的物质上，开展了一系列深入研究，并将成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员运用了多种关键技术方法。在化合物合成方面，通过多步反应合成了 SM-3 等白藜芦醇（Res）衍生物。在细胞实验中，利用细胞活力测定（如 MTT 法）、核染色测定、增殖测定、集落形成测定等实验检测细胞的生长、凋亡等情况。借助分子对接、分子动力学（MD）模拟和自由能计算等计算方法，从原子层面探究 SM-3 与哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）的相互作用机制。此外，还运用蛋白质免疫印迹法（western blot analysis）、实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-qPCR）、免疫荧光等技术检测相关蛋白和基因的表达水平。

研究结果如下：

• 细胞毒性和凋亡：细胞活力测定结果表明，SM-3 对非小细胞肺癌（NSCLC）细胞系（A549、H292 和 H460）具有显著的细胞毒性，其半数抑制浓度（IC₅₀）值远低于母体化合物白藜芦醇（Res）。核染色测定显示，SM-3 处理后的肺癌细胞凋亡数量明显多于 Res 处理组，表明 SM-3 能更有效地诱导肺癌细胞凋亡。
• 增殖和集落形成：增殖测定发现，SM-3 在不同时间点（24h、48h 和 72h）均能显著抑制肺癌细胞的增殖，且效果优于 Res。集落形成测定表明，SM-3 能剂量依赖性地抑制肺癌细胞的集落形成，而 Res 对集落形成无明显影响，进一步证明 SM-3 具有良好的抗增殖和抗癌效果。
• 分子相互作用：分子对接结果显示，SM-3 与 mTOR 的结合亲和力（?34.02 kcal/mol）强于 Res（?25.16 kcal/mol）。MD 模拟和自由能计算表明，SM-3 在整个模拟过程中保持较低的均方根偏差（RMSD）值，与 mTOR 形成更稳定的复合物，且其结合能（?25.09 kcal/mol）也高于 Res（?18.85 kcal/mol），说明 SM-3 与 mTOR 的结合更稳定。
• 对 mTOR 通路的影响：免疫荧光和 western blot 分析表明，SM-3 能有效抑制肺癌细胞中 mTOR、磷酸化 mTOR（pmTOR^Ser2448）和磷酸化蛋白激酶 B（pAkt^Ser473）的表达，证实了 SM-3 对 mTOR 通路的抑制作用。预先用雷帕霉素（rapamycin，一种 mTORC1 的变构抑制剂）处理肺癌细胞，能增强 SM-3 的细胞毒性和诱导凋亡的作用，进一步确认了 SM-3 通过抑制 mTOR 发挥抗癌作用。
• 对癌症干细胞（CSCs）的影响：在三维（3D）球体形成实验中，SM-3 处理后的肺癌细胞球体大小和活力明显降低，且干细胞标记物（CD133、CD44 和 ALDH1A1）和转录因子（OCT4、NANOG 和 SOX2）的表达显著减少。在类器官实验中，SM-3 处理后的类器官中 pAkt 和 mTOR 蛋白水平降低，干细胞标记物和转录因子的表达也明显减少。这些结果表明，SM-3 能有效抑制肺癌细胞中 CSCs 的特性。
• 诱导自噬：通过单丹磺酰尸胺（Monodansylcadaverine）染色和 western blot 分析发现，SM-3 处理后的肺癌细胞中自噬溶酶体形成增加，自噬相关蛋白 LC3B-I 向 LC3B-II 的转化增强，ATG7、ATG5 和 p62 的表达也增加，表明 SM-3 能诱导肺癌细胞发生自噬性死亡。
• 对线粒体的影响：Resazurin 还原试验、活性氧（ROS）水平检测和 JC-1 染色结果显示，SM-3 处理后的肺癌细胞线粒体活性降低，ROS 水平升高，线粒体膜电位下降，表明 SM-3 能破坏肺癌细胞的线粒体功能。

研究结论和讨论部分指出，SM-3 作为一种有潜力的 mTOR 抑制剂，与 Res 相比，具有更强的结合亲和力和稳定性。它通过抑制 mTOR/Akt 通路，有效抑制了肺癌细胞的增殖、诱导细胞凋亡和自噬性死亡，同时显著降低了 CSCs 的特性。这一研究为肺癌治疗提供了新的潜在靶点和治疗策略，为开发更有效的肺癌治疗药物奠定了基础。此外，研究中对 SM-3 作用机制的深入探究，也为其他癌症治疗药物的研发提供了重要的参考和借鉴，有望推动整个抗癌药物研发领域的发展。