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为探究抗癌肽对肝癌的治疗潜力,研究人员以重组天蚕素 - B(rCec-B)肽为对象,在 DEN 诱导的 HCC 小鼠模型中开展研究。发现其与 EGFR 结合亲和力达 - 50.167 kcal/mol,能上调凋亡标记物。该研究为 HCC 治疗提供新方向。
论文解读
肝癌是威胁人类健康的重大疾病,其中肝细胞癌(Hepatocellular Carcinoma, HCC)占主导地位,常由慢性肝病如病毒性肝炎、非酒精性脂肪肝等引发。当前治疗手段存在耐药性、副作用等局限,寻找安全有效的新型抗癌药物迫在眉睫。抗癌肽(Anticancer Peptides, ACPs)因能调控肿瘤细胞增殖、迁移和血管生成等特性,成为研究热点。天蚕素 - B(Cecropin B, Cec-B)作为昆虫天然免疫中的抗菌肽,其重组形式 rCec-B 的抗癌潜力尚未在体内充分验证,尤其是对 HCC 的作用机制及靶向性仍需深入探索。
为填补这一空白,埃及 Theodor Bilharz 研究机构的研究人员开展了相关研究,成果发表于《Archives of Biochemistry and Biophysics》。该研究通过分子对接和动物模型实验,揭示 rCec-B 对 HCC 的治疗效果及分子机制,为开发新型肽类抗癌药物提供了重要依据。
主要技术方法
研究采用了以下关键技术:
- 质谱分析:利用 Orbitrap Exploris 480 质谱仪结合 UHPLC,对纯化的 rCec-B 进行完整质量分析,确认其分子量及电荷状态。
- 分子对接:通过计算模拟,分析 rCec-B 与表皮生长因子受体(Epidermal Growth Factor Receptor, EGFR)的结合模式及亲和力。
- 动物模型构建:使用二乙基亚硝胺(Diethylnitrosamine, DEN)诱导建立 HCC 小鼠模型,并进行急性毒性实验评估药物安全性。
- 生物化学与分子检测:检测血清和肝组织中的生化指标、凋亡相关基因(如 FAS、Bcl-2、BAX 等)表达水平,结合免疫组织化学分析蛋白定位及活性。
研究结果
rCec-B 的分子特征
通过 UHPLC 和质谱分析发现,rCec-B 在 13.6 分钟出现特征峰,分子量为 7078.967 Da(因融合标签添加略高于理论值),存在三种电荷状态,证实了重组肽的成功表达与纯化。
分子对接验证靶向 EGFR
分子对接显示,rCec-B 与 EGFR 结合亲和力达 - 50.167 kcal/mol,提示其可通过靶向 EGFR 抑制下游增殖信号通路(如 MAPK/ERK 和 PI3K/Akt),阻断肿瘤细胞存活与血管生成。
体内安全性与抗肿瘤效应
急性毒性实验表明,高剂量 rCec-B 对小鼠无显著毒性。HCC 模型中,未治疗组肝组织呈现小叶结构紊乱、核异型性,而 rCec-B 治疗组可见汇管区炎症、水样变性及局灶性胆汁淤积,伴随凋亡肝细胞小体增多,表明药物诱导了肿瘤细胞凋亡。
凋亡通路调控机制
分子检测显示,DEN 未治疗组促凋亡标记物(FAS、FAS-L、Caspase-8Cas-8、BAX、BID)表达下调,而抗凋亡蛋白 Bcl-2 上调;治疗组则显著逆转这一趋势,证实 rCec-B 通过激活内源性和外源性凋亡通路发挥作用。
结论与讨论
本研究首次在体内证实 rCec-B 对 DEN 诱导的 HCC 小鼠具有显著抗肿瘤活性,其机制与靶向 EGFR、激活 FAS/FAS-L 介导的外源性凋亡通路及 BAX/Bcl-2 调控的线粒体通路密切相关。研究结果不仅拓展了天蚕素类抗菌肽在抗癌领域的应用,也为 HCC 治疗提供了一种低毒、高效的潜在候选药物。尽管仍需进一步研究优化给药途径及联合用药方案,但其安全性和明确的作用机制使其在临床转化中具备潜力,为开发新型肽类抗肿瘤药物开辟了新方向。