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ROS通过激活自噬和内质网应激削弱3TC在p53突变结直肠癌中的抗癌效果
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:European Journal of Pharmacology 4.2
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为解决p53突变结直肠癌(CRC)对拉米夫定(3TC)的耐药机制问题,研究人员开展了一项关于活性氧(ROS)-自噬-内质网应激(ER stress)轴调控作用的研究。研究发现3TC通过AKT/mTOR通路和ROS诱导保护性自噬,同时抑制ATF4介导的ER应激通路,而ROS通过维持ATF4表达削弱3TC疗效。该研究为克服p53突变CRC耐药提供了新靶点。
结直肠癌是全球第三大高发恶性肿瘤,其中约43%患者存在TP53基因突变,这类突变不仅导致肿瘤抑制功能丧失,还可能赋予肿瘤治疗抵抗特性。传统化疗方案如5-氟尿嘧啶(5-FU)联合奥沙利铂虽有效,但耐药性和毒副作用限制了其应用。近年来,抗HIV药物拉米夫定(3TC)在p53突变结直肠癌的II期临床试验中展现出抗癌潜力,但其分子机制尚不明确。重庆医科大学的研究团队在《European Journal of Pharmacology》发表的研究,揭示了3TC在p53突变结直肠癌中独特的"双刃剑"作用机制。
研究采用CCK8检测细胞活力、LDH释放实验评估细胞毒性、EdU掺入实验分析增殖、流式细胞术检测细胞周期和凋亡、免疫印迹和免疫荧光观察自噬标志物LC3-II转化、透射电镜观察自噬体、qRT-PCR检测基因表达、裸鼠移植瘤模型验证体内效果等关键技术方法。
3TC抑制p53突变CRC细胞增殖
通过CCK8和克隆形成实验证实3TC呈剂量依赖性抑制SW480和HT-29细胞活力,流式检测显示G1期细胞减少伴随G2/S期阻滞。EdU掺入率显著降低,LDH释放增加,表明3TC具有显著抗增殖作用。
3TC诱导细胞凋亡及体内抗癌效果
免疫印迹显示PARP1剪切增加,TUNEL和Annexin V/PI双染证实凋亡率升高。在SW480裸鼠移植瘤模型中,3TC(120 mg/kg)治疗显著减小肿瘤体积和重量,免疫组化显示增殖标志物PCNA表达降低。
3TC促进自噬流
LC3-II/LC3-I比值升高伴随p62降解,电镜观察到自噬体积累。使用氯喹(CQ)和蛋白酶抑制剂(E64D/PepA)处理后LC3-II进一步累积,串联mRFP-GFP-LC3显示自噬溶酶体形成。过表达组成型激活AKT(CA-AKT)可部分抑制3TC诱导的自噬,提示AKT/mTOR通路参与调控。
自噬削弱3TC抗癌效果
联合自噬抑制剂3-MA或CQ可增强3TC的增殖抑制和细胞毒性。敲低自噬关键基因ATG5后,3TC的细胞杀伤作用显著增强,证实自噬起保护作用。
ROS通过自噬减弱3TC疗效
Pharmmapper预测和KEGG分析提示ROS通路关键作用。流式检测显示3TC显著增加细胞内ROS水平,用抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)清除ROS后,LC3-II转化减少,同时3TC的增殖抑制和G1期阻滞增强。值得注意的是,NAC不影响mTOR磷酸化水平,表明ROS诱导自噬不依赖AKT/mTOR通路。
ER应激抑制是3TC抗癌关键
RNA-seq数据分析发现3TC显著抑制ER应激通路。免疫印迹和qRT-PCR显示3TC下调ATF4转录和翻译。过表达ATF4可逆转3TC的增殖抑制和细胞毒性,而敲低ATF4或联合自噬抑制剂可协同增强疗效。机制上,ROS-自噬轴通过维持ATF4表达来削弱3TC作用。
该研究首次系统阐释了3TC在p53突变结直肠癌中的三重调控机制:通过AKT/mTOR依赖和非依赖途径激活保护性自噬,同时抑制ATF4介导的ER应激通路,而ROS作为关键枢纽将两条通路耦联形成负反馈调节环。这一发现不仅解释了临床观察到的耐药现象,更提出了联合靶向自噬和ATF4的创新治疗策略。从转化医学角度看,研究为老药新用提供了理论依据,NRTIs这类已通过临床安全性验证的药物,或可通过合理的联合用药方案焕发新的抗癌潜力。特别值得注意的是,研究揭示了p53突变背景下ER应激通路的特殊调控模式,为理解肿瘤微环境应激响应提供了新视角。
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