虫草素通过抑制TOP2A介导的PI3K/AKT通路抑制胆囊癌细胞增殖、转移及有氧糖酵解

针对胆囊癌(GBC)治疗手段有限、预后差的问题，研究人员开展虫草素(Cordycepin)抗肿瘤机制研究。通过分子对接、功能实验证实虫草素可高亲和力结合TOP2A蛋白，剂量依赖性抑制GBC细胞增殖/迁移/侵袭并促进凋亡，首次发现其能抑制有氧糖酵解（降低葡萄糖摄取和乳酸生成）。机制上揭示虫草素通过阻断TOP2A-PI3K/AKT通路发挥抗肿瘤作用，为GBC靶向治疗提供新策略。

　　

胆囊癌作为胆道系统最常见的恶性肿瘤，具有早期症状隐匿、晚期诊断率高的特点，手术切除是唯一可能治愈的手段，但仅有20-30%患者适合手术。统计显示，过去30年全球GBC患者的生存率未见显著改善，亟需探索新的治疗策略。传统中药因其抗肿瘤作用备受关注，其中虫草素（3′-脱氧腺苷）作为冬虫夏草的主要活性成分，已在肝癌、结肠癌等多种肿瘤中显示出治疗潜力，但其在GBC中的作用机制尚不明确。与此同时，DNA拓扑异构酶IIα（TOP2A）作为调控DNA拓扑状态的核酶，在多种肿瘤中呈现高表达并促进恶性进展，尤其在胆囊癌中TOP2A通过激活PI3K/AKT/mTOR通路驱动肿瘤发展，这为探索新型靶向疗法提供了线索。

为揭示虫草素抗GBC的作用机制，研究人员开展系列实验。研究首先通过GEO数据库（GSE139682数据集）筛选GBC差异表达基因，结合GeneCards和Super-PRED数据库预测虫草素潜在靶点，发现TOP2A可能是关键调控因子。利用AutoDockTools软件进行分子对接模拟，证实虫草素与TOP2A蛋白具有高亲和力结合（结合自由能达-7.0 kcal/mol）。在功能验证中，采用临床组织样本（36例GBC vs 34例癌旁）和细胞模型（NOZ、GBC-SD细胞系），通过shRNA沉默和过表达技术调控TOP2A表达，结合集落形成、划痕愈合、Transwell侵袭实验评估细胞表型，流式细胞术检测凋亡，葡萄糖摄取和乳酸检测试剂盒分析有氧糖酵解能力，Western blot检测PI3K/AKT通路蛋白磷酸化水平。

研究结果显示：1. 虫草素以剂量依赖方式显著抑制GBC细胞增殖、迁移和侵袭，促进细胞凋亡，并首次证实其可降低葡萄糖摄取和乳酸生成（图1）。2. 生物信息学分析结合分子对接证实虫草素与TOP2A特异性结合（图2）。3. TOP2A在GBC组织和细胞中高表达，其沉默可抑制恶性表型及有氧糖酵解（图3-4）。4. TOP2A过表达可逆转虫草素对GBC细胞的抑制作用，并恢复PI3K/AKT通路活性（图5-6）。

结论部分指出，该研究首次阐明虫草素通过靶向TOP2A抑制PI3K/AKT通路，从而阻断GBC恶性进展和有氧糖酵解的分子机制。这不仅拓展了对中药单体抗肿瘤作用的认识，还为GBC治疗提供了双重靶点（TOP2A和代谢重编程）。尽管存在动物实验和临床样本量不足的局限，但研究为后续转化研究奠定基础，尤其为开发基于虫草素的联合疗法提供理论依据。论文创新性地将传统中药成分与现代分子靶向策略相结合，发表于《Letters in Drug Design》，对推动GBC精准治疗具有重要意义。