大麻二酚联合依托泊苷:非小细胞肺癌治疗新曙光

【字体: 时间:2025年05月02日 来源:Experimental & Molecular Medicine 9.5

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  非小细胞肺癌(NSCLC)治疗面临挑战,研究人员探究大麻二酚(CBD)与依托泊苷联合治疗 NSCLC 的效果。结果显示,二者联用可促进癌细胞凋亡,抑制癌基因。该研究为 NSCLC 治疗提供新思路。

  肺癌,这个 “癌症杀手”,严重威胁着人类的健康。在肺癌的众多类型中,非小细胞肺癌(NSCLC)占比高达 85%。它就像一个狡猾的敌人,不仅生长方式异于其他肺癌类型,具有明显的异质性,而且在治疗上极为棘手。目前的标准化疗方案,如使用顺铂、卡铂和紫杉醇等药物,虽然在一定程度上能够对抗癌症,但却存在诸多弊端。一方面,这些药物的治疗有效率较低,很多患者无法从中获得理想的治疗效果;另一方面,随着治疗的进行,癌细胞容易产生耐药性,使得治疗效果大打折扣,同时,这些药物还会带来严重的不良反应,给患者的身体带来沉重负担。而依托泊苷,虽然在治疗小细胞肺癌(SCLC)等恶性肿瘤方面有一定效果,可在 NSCLC 的治疗上却成效不佳。
在这样的困境下,大麻二酚(CBD)进入了研究人员的视野。CBD 是从大麻中提取的一种化合物,在治疗儿童严重癫痫方面表现出色,已经有相关药物获批上市。但它在 NSCLC 治疗领域的潜力,却一直未被充分挖掘。那么,CBD 能否成为攻克 NSCLC 的新武器呢?韩国科学技术研究院(Korea Institute of Science and Technology)等机构的研究人员展开了深入研究。他们致力于探究 CBD 与依托泊苷联合使用时,能否增强对 NSCLC 的治疗效果,为患者带来新的希望。

研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。细胞实验方面,采用细胞活力检测(如 WST-8 assay)评估不同处理对 NSCLC 细胞系(A549、NCI-H1703 等)活力的影响;运用蛋白质免疫印迹法(Western blotting)检测蛋白表达和磷酸化水平;通过多磷酸激酶分析(Multiphospho-kinase assay)筛选相关信号通路。分子生物学技术上,利用 RNA 测序(RNA-seq)进行转录组分析,还开展了免疫荧光实验。动物实验则建立 A549 细胞的裸鼠异种移植模型,观察药物对肿瘤生长的影响。

低浓度 CBD 对 A549 细胞无明显细胞毒性


研究人员首先对 CBD 的浓度进行筛选。以往研究表明,高剂量(超过 40μM)的 CBD 具有抗癌活性,但会影响细胞凋亡。在本次研究中,实验发现浓度高于 25μM 的 CBD 会对 A549 细胞产生明显的细胞毒性,并改变相关凋亡蛋白标记物的表达模式。因此,研究人员选择 15μM 的 CBD 用于后续实验,这个浓度对 A549 细胞无明显细胞毒性。

CBD 增强 A549 细胞对依托泊苷的敏感性


研究人员将 CBD 与多种抗癌药物(依托泊苷、顺铂、紫杉醇和他莫昔芬等)联合处理 A549 细胞。结果显示,在这些组合中,依托泊苷与 CBD 联合使用时,对细胞增殖的抑制作用最强。通过检测细胞活力和凋亡相关蛋白标记物,发现联合处理组的凋亡细胞数量明显高于单独使用 CBD 或依托泊苷的处理组。在 A549 细胞的裸鼠异种移植模型实验中,联合治疗也显著减小了肿瘤体积,这表明 CBD 能够增强 A549 细胞对依托泊苷诱导凋亡的敏感性。

联合处理后 A549 细胞的转录组分析


研究人员对联合处理后的 A549 细胞进行 RNA-seq 分析。通过无监督聚类分析和主成分分析,发现联合处理组(依托泊苷 + CBD)与其他组在基因表达上存在明显差异。进一步分析差异表达基因,发现 “上调基因” 与自噬、凋亡和溶酶体信号通路相关,“下调基因” 与细胞周期和 Hippo 信号通路相关。同时,联合处理组中与 NSCLC 发病机制密切相关的癌基因(如 KRAS、NRAS 等)表达显著降低。

CBD 和依托泊苷联合处理诱导自噬性细胞死亡


RNA-seq 分析表明,联合处理组中自噬和溶酶体相关基因显著上调。形态学分析、免疫荧光实验以及 Western blot 分析结果均显示,联合处理促进了细胞的自噬和凋亡。多磷酸激酶分析发现,联合处理使磷酸化的丝氨酸 - 苏氨酸激酶蛋白(AKT)水平显著降低,进而影响 PI3K - AKT - mTOR 信号通路,诱导自噬性细胞死亡。

联合处理诱导的自噬性细胞死亡与 LATS1-p53-PTEN 轴相关


研究人员深入分析 PI3K - AKT - mTOR 相关基因的表达,发现联合处理组中 PTEN、GSK3B 和 TSC1 的表达水平显著高于其他组。联合处理还增强了 p53 在 Ser46 位点的磷酸化以及 MDM2 原癌基因在 Ser395 位点的磷酸化,激活 p53 通路,引发细胞凋亡。通过对不同 p53 状态的细胞系(p53 突变细胞系 Calu-3、NCI-H1703,p53 缺失细胞系 NCI-H358、NCI-H1299)进行实验,证实了野生型 p53 对联合治疗效果的重要性,即功能性野生型 TP53 能够增强联合治疗的疗效。

联合处理诱导的自噬性细胞死亡与 CNRs 和 TRPVs 的经典通路无关


研究人员构建 CNR1 和 CNR2 过表达模型,并用针对 TRPV1 和 TRPV2 的 siRNA 处理细胞,发现联合处理对细胞增殖的抑制作用与 CNR1、CNR2 以及 TRPV1、TRPV2 的表达无关,表明联合处理诱导的自噬性细胞死亡不依赖于 CNR 和 TRPV 信号通路。

综合上述研究结果,该研究表明 CBD 与依托泊苷联合使用,能够通过诱导自噬性细胞死亡和抑制癌基因通路,显著促进 NSCLC 细胞的凋亡,且对正常肺成纤维细胞影响较小。这一联合治疗策略的效果与 p53 状态密切相关,功能性野生型 TP53 能够增强其疗效,并且该联合治疗不依赖于传统的大麻素受体(CNRs)和瞬时受体电位阳离子通道(TRPVs)通路,可能通过非经典机制发挥作用。

该研究为 NSCLC 的治疗提供了一种全新的策略,具有重要的临床意义。它不仅为那些对现有治疗方案耐药或不适用的患者带来了新的希望,尤其是携带 p53 突变的患者,而且拓宽了 CBD 在抗癌领域的应用范围,为后续的临床前和临床研究奠定了坚实的基础。同时,该研究也为药物再利用提供了成功案例,提示传统用于治疗 SCLC 的依托泊苷,在与 CBD 联合使用时,有望在 NSCLC 治疗中发挥更大的价值。

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