富马酸二甲酯通过抑制Nrf2/Bcl-xL轴抑制肝癌生长并增强索拉非尼疗效的机制研究

本研究针对肝癌(HCC)治疗中Nrf2/Bcl-xL信号轴激活导致的化疗耐药问题，通过体内外实验证实富马酸二甲酯(DMF)能有效抑制Nrf2/Bcl-xL通路，诱导线粒体功能障碍和细胞凋亡，并与索拉非尼产生协同抗肿瘤效应。该研究为肝癌靶向治疗提供了新策略，具有重要临床转化价值。

　　

肝癌是全球癌症相关死亡的主要原因之一，每年新增病例超过84万例。尽管酪氨酸激酶抑制剂(TKI)如索拉非尼和免疫检查点抑制剂等治疗手段取得进展，但患者预后仍不理想，主要归因于肿瘤细胞通过激活核因子E2相关因子2(Nrf2)等生存通路获得耐药性。Nrf2的持续激活不仅增强肿瘤细胞的抗氧化防御能力，还通过上调抗凋亡蛋白B细胞淋巴瘤-xL(Bcl-xL)的表达促进肿瘤生长。因此，靶向Nrf2/Bcl-xL信号轴成为改善肝癌治疗的新思路。

南方医科大学附属第三医院等机构的研究人员发现，临床用于治疗银屑病和多发性硬化的药物富马酸二甲酯(DMF)具有显著抗肝癌活性。研究证实DMF通过抑制Nrf2/Bcl-xL信号轴，诱导线粒体功能障碍和细胞凋亡，在动物模型中显著抑制肿瘤生长，并与索拉非尼产生协同效应。该成果发表于《Scientific Reports》，为肝癌联合治疗提供了新方案。

研究采用CCK-8法检测细胞活力、流式细胞术分析凋亡、透射电镜观察线粒体形态、RNA测序分析转录组变化等技术，在Huh7和HepG2细胞系及裸鼠移植瘤模型中评估DMF的抗肿瘤效果。临床样本分析显示约1/3肝癌患者存在Bcl-xL高表达。

Dimethyl fumarate(DMF) represses the tumorigenicity of hepatocellular carcinoma cells in vivo
通过裸鼠移植瘤模型发现，DMF(30 mg/kg)治疗14天显著抑制肿瘤生长，效果与索拉非尼相当，联合治疗组肿瘤体积最小。免疫组化显示DMF组Ki67表达降低而活化的caspase-3增加，RNA测序发现DMF调控2031个上调基因和1891个下调基因，涉及细胞周期、凋亡等通路。

DMF represses cell proliferation and induces apoptosis
体外实验证实DMF以剂量和时间依赖性方式抑制HCC细胞增殖，EdU掺入实验显示S期细胞减少。Annexin V/7AAD染色显示DMF诱导凋亡，且可被泛半胱天冬酶抑制剂Z-VAD-FMK逆转。Western blot检测到DNA损伤标志物γ-H₂A.X表达增加。

DMF induces mitochondrial dysfunction and ATP depletion
透射电镜观察到DMF处理组线粒体肿胀、嵴结构破坏。JC-1染色显示线粒体膜电位下降，MitoSOX检测到超氧化物水平升高，ATP含量显著降低，表明DMF引发线粒体功能紊乱。

DMF induces apoptosis through downregulating Bcl-xL
Western blot和免疫荧光显示DMF处理后Bax/Bak表达上调而Bcl-xL下调。过表达Bcl-xL可减少DMF诱导的细胞色素c释放和凋亡，证实Bcl-xL在DMF抗肿瘤效应中的关键作用。

DMF downregulates Bcl-xL through NRF2 regulation
实验证实DMF通过转录水平而非蛋白降解途径下调Bcl-xL。过表达Nrf2可逆转DMF对Bcl-xL的抑制作用，表明Nrf2是DMF作用的上游调控因子。

讨论部分指出，这是迄今关于DMF抗肝癌作用最全面的临床前研究。DMF通过靶向Nrf2/Bcl-xL轴破坏线粒体功能，与索拉非尼协同抑制肿瘤生长。虽然DMF在临床应用中可能出现胃肠道反应等副作用，但其良好的安全性特征使其具有转化潜力。研究为开发针对Nrf2/Bcl-xL通路的肝癌治疗方案提供了理论依据，未来需通过患者来源异种移植(PDX)模型进一步验证。Oluwasijibomi Damola Faleti等作者强调，该策略特别适用于Bcl-xL高表达的肝癌亚型患者。