揭示骨化三醇通过mTOR介导的自噬通路拮抗舒尼替尼心脏毒性的分子机制

【字体: 时间:2025年05月15日 来源:Biomedicine & Pharmacotherapy 6.9

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  针对舒尼替尼(SUN)治疗癌症引发的心脏毒性缺乏有效预防措施的临床难题,研究人员通过分析FAERS和VigiBase数据库筛选出维生素D活性形式骨化三醇(CTL)作为候选药物。结合in silico分析和H9c2细胞实验,证实CTL通过抑制mTOR介导的过度自噬保护心肌细胞,且不影响SUN抗肿瘤活性,为临床防治TKIs相关心脏毒性提供了新策略。

  

在癌症靶向治疗领域,舒尼替尼(SUN)作为多靶点酪氨酸激酶抑制剂(TKI)虽能显著改善胃肠道间质瘤和肾细胞癌患者的预后,但其诱发的心脏毒性却成为临床应用的"阿喀琉斯之踵"。约13%接受SUN治疗的患者会出现2-3级左心室功能障碍,严重者甚至被迫停药,这不仅影响抗癌疗效,更导致癌症幸存者心血管疾病风险倍增。更棘手的是,目前临床上缺乏针对SUN心脏毒性的有效预防措施,这一困境促使科学家们迫切寻找解决方案。

日本学术振兴会资助的研究团队独辟蹊径,采用"老药新用"策略破解这一难题。通过挖掘包含2400万例不良反应报告的FAERS和VigiBase数据库,研究人员发现维生素D与SUN联用时心脏衰竭报告率显著降低。基于此线索,团队选择维生素D的生物活性形式骨化三醇(CTL)作为研究对象,运用生物信息学分析结合细胞实验,系统揭示了CTL通过调控mTOR通路抑制过度自噬,从而拮抗SUN心脏毒性的分子机制。这项发表于《Biomedicine》的研究,为TKIs相关心脏毒性防治提供了全新视角。

研究采用三大关键技术:1)基于FAERS和VigiBase数据库的药物流行病学分析,筛选降低心脏衰竭报告率的联用药物;2)运用Ingenuity Pathway Analysis(IPA)进行自噬与CTL作用通路的网络药理学预测;3)通过H9c2心肌细胞模型,采用DAPGreen/DALGreen荧光探针检测自噬流,结合免疫荧光染色评估细胞形态学变化。

3.1 数据库分析筛选候选药物
对1100万例FAERS和2400万例VigiBase数据分析显示,SUN使用者心脏衰竭报告率是非使用者的2.05-2.77倍。值得注意的是,维生素D与SUN联用可使心脏衰竭报告率降低50-63%,这一发现在两大数据库中具有高度一致性,提示维生素D可能具有心脏保护作用。

3.2 CTL对心肌细胞的保护作用
在H9c2细胞实验中,5μM SUN处理24小时使细胞活力下降至对照组的60%,而100nM CTL预处理可使其恢复至85%。这种保护作用具有剂量依赖性,且CTL单独使用不影响细胞活力,表明其特异性拮抗SUN毒性。

3.3 CTL调节SUN诱导的自噬
DAPGreen荧光检测发现SUN处理使自噬小体数量增加2.3倍,CTL预处理可使其降低40%。IPA分析揭示mTOR是连接CTL与自噬调控的核心节点,该蛋白在自噬起始和溶酶体融合过程中起关键调控作用。

3.5 mTOR抑制对CTL效应的影响
加入mTOR抑制剂雷帕霉素(Rap)后,CTL对细胞活力的改善作用完全消失,自噬小体数量也回升至SUN单独处理水平。这一"拯救实验"直接证实mTOR通路在CTL心脏保护中的核心地位。

3.6 CTL改善心肌细胞形态异常
免疫荧光显示SUN使心肌细胞长径缩短35%、宽度增加25%,呈现病理性圆形化改变。CTL预处理可维持细胞正常长梭形形态,长宽比保持在7:1的生理范围,这种形态学保护与心脏收缩功能维持密切相关。

3.7 CTL不影响SUN抗肿瘤活性
在OS-RC-2和786-O肾癌细胞中,CTL未逆转SUN诱导的细胞活力下降,证实其心脏保护作用具有肿瘤组织特异性,这一特性对临床联合用药至关重要。

这项研究通过多学科交叉策略,首次系统阐释了CTL通过mTOR通路调控自噬稳态拮抗SUN心脏毒性的分子机制。临床意义在于:1) 维生素D作为已获批药物,安全性明确,便于快速转化应用;2) 提出的"自噬再平衡"策略为TKIs毒性防治提供了新思路;3) 发现的心脏-肿瘤组织特异性保护现象,为开发靶向器官保护剂指明方向。值得注意的是,CTL对自噬的双向调节作用可能解释其在其他心血管疾病中的保护效应,这一特性值得深入研究。尽管仍需动物实验和临床研究验证,但该发现无疑为改善癌症靶向治疗患者预后带来了希望。

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