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为解决口腔鳞状细胞癌(OSCC)治疗难题,研究人员开展苦鬼臼毒素(PPT)对 OSCC 细胞作用的研究。结果显示,PPT 抑制 STAT3 通路、诱导 ROS 介导的细胞凋亡。这为口腔癌治疗提供新方向,有望开发新型治疗药物。
口腔鳞状细胞癌(OSCC)是一种常见的恶性肿瘤,在全球各类恶性肿瘤中排名第七。据 GLOBOCAN 2020 报告,全球有 377,713 例新诊断病例和 177,757 例死亡病例,且男性发病率和死亡率更高,预计还会进一步上升。OSCC 的发生与生活方式相关,如过度饮酒、吸烟和免疫缺陷疾病。尽管化疗、放疗和免疫疗法不断进步,但由于发现和诊断较晚,患者预后仍然很差,5 年生存率低至 50%。因此,急需新的治疗药物来改善治疗效果。
在这样的背景下,韩国的研究人员开展了关于苦鬼臼毒素(PPT)对口腔鳞状细胞癌细胞作用的研究,相关成果发表在《Biocell》上。研究表明,PPT 可能通过抑制 STAT3 通路和诱导 ROS 介导的细胞凋亡,成为治疗人类口腔癌的有前景的治疗剂。
研究人员为开展此项研究,主要运用了以下关键技术方法:细胞实验,使用人 OSCC 细胞系(HN22 和 HSC4);MTT 细胞毒性测定,评估细胞活力;DAPI 染色,观察细胞凋亡形态变化;Annexin V/7-AAD 染色结合流式细胞术,检测细胞凋亡;Western blotting,检测相关蛋白表达;ROS 染色测定,评估细胞内 ROS 水平 。
研究结果如下:
- PPT 抑制 OSCC 细胞增殖:通过 MTT 实验评估 HN22 和 HSC4 细胞活力,发现 PPT 以浓度(125 - 1000 nM)和时间(24 和 48 h)依赖的方式抑制细胞增殖,48 h 处理后,HN22 细胞的半最大抑制浓度(IC50)为 217 nM,HSC4 细胞为 683 nM。同时,PPT 对非肿瘤细胞 HaCaT 的细胞毒性明显低于对 OSCC 细胞的毒性。
- PPT 诱导 OSCC 细胞凋亡并抑制集落形成:利用流式细胞术和 DAPI 染色发现,随着 PPT 浓度增加,早期凋亡细胞数量逐渐增多,细胞核浓缩和 DNA 碎片化更明显。此外,PPT 处理显著降低了 HN22 和 HSC4 细胞的集落形成能力。
- PPT 诱导 OSCC 细胞线粒体功能障碍和 ROS 生成:通过 MitoSOX 分析、TMRM 和 DCFH-DA 实验发现,PPT 处理使细胞内 ROS 水平随浓度增加而升高,同时降低线粒体膜电位,导致线粒体功能障碍和凋亡,且 ROS 水平的升高可被 ROS 清除剂 NAC 预处理所抵消。
- PPT 调节 OSCC 细胞中 STAT3 和凋亡相关蛋白的表达:Western blotting 检测结果显示,PPT 处理显著降低 p-STAT3 水平,且呈剂量和时间依赖性,同时增强凋亡关键标志物 c-PARP 的表达,还调节了抗凋亡蛋白(如 Mcl-1、Bcl-2 和 survivin)和促凋亡蛋白(如 Bax、Bim 和 cleaved caspase-3)的表达。
- NAC、H2O2和 Colivelin 对 PPT 处理的 OSCC 细胞的调节作用:实验表明,NAC 可部分逆转 PPT 导致的 p-STAT3 水平降低;Colivelin 作为 STAT3 激动剂,与 PPT 共同处理可显著降低 p-STAT3 表达;H2O2处理诱导 ROS 产生,且类似 PPT 处理对 STAT3 激活的调节作用,说明 PPT 通过调节 ROS 影响 STAT3 通路诱导细胞凋亡。
研究结论和讨论部分指出,PPT 通过诱导 ROS 生成,抑制 STAT3 激活,调节细胞内促凋亡和抗凋亡蛋白平衡,从而促进口腔鳞癌细胞凋亡,抑制其增殖。不过,该研究仅在体外进行,且局限于两种癌细胞系。未来需要更全面的体内分析和使用多种细胞系及动物模型的研究,以进一步验证研究结果,明确 PPT 在体内的作用机制和疗效。但这项研究仍具有重要意义,首次明确了 PPT 诱导口腔鳞癌细胞死亡的关键分子靶点为 ROS 和 STAT3,为开发新型抗癌疗法提供了实验依据,为口腔癌治疗的进一步探索奠定了基础 。