高频不可逆电穿孔靶向SIRT1/2抑制高侵袭性肿瘤细胞转移的分子机制研究

本研究针对肿瘤侵袭转移这一临床难题，创新性地探讨了高频不可逆电穿孔（H-FIRE）通过调控SIRT1/2表达抑制胶质母细胞瘤（U87）和骨肉瘤（U2OS）细胞转移的分子机制。研究发现H-FIRE通过双重通路——下调SIRT1/2表达和诱导线粒体凋亡，显著抑制肿瘤细胞增殖、克隆形成及侵袭转移能力。该研究为H-FIRE作为新型抗转移疗法提供了理论依据，相关成果发表于《Bioelectrochemistry》。

　　

肿瘤侵袭转移是导致90%癌症患者死亡的关键因素，尤其胶质母细胞瘤和骨肉瘤等高侵袭性肿瘤缺乏有效治疗手段。传统电穿孔技术（IRE）虽能诱导肿瘤细胞凋亡，但存在肌肉抽搐等副作用，而高频不可逆电穿孔（H-FIRE）通过μs级双极脉冲（如2μs正/负相位，4kV/cm）在保持消融效果的同时降低了不良反应。表观调控因子Sirtuin蛋白家族（特别是SIRT1/2）已被证实通过调控上皮间质转化（EMT）促进肿瘤转移，但其在H-FIRE抗转移中的作用尚未阐明。江苏省"双创人才计划"和中国科学院"****"支持的研究团队在《Bioelectrochemistry》发表论文，首次揭示H-FIRE通过靶向SIRT1/2抑制高侵袭性肿瘤转移的分子机制。

研究采用CCK-8检测细胞活力、Transwell评估侵袭能力、Western blot分析蛋白表达等技术。实验选用U87和U2OS细胞系，通过伤口愈合实验证实U87迁移率（85.56±4.56%）显著高于U2OS（66.18±1.88%）。H-FIRE处理参数为2μs双极脉冲、4kV/cm场强、50×4/6/8脉冲序列。

细胞迁移能力差异：伤口愈合实验显示U87细胞具有更强的基线迁移能力，为后续H-FIRE干预提供对照基础。

H-FIRE抑制细胞增殖：CCK-8检测显示H-FIRE显著抑制两种细胞增殖，且呈剂量依赖性，8脉冲组抑制效果最显著。

克隆形成与侵袭抑制：克隆形成实验显示H-FIRE处理组集落数减少50%以上；Transwell实验显示穿过基质的侵袭细胞数减少70%，证实H-FIRE可破坏肿瘤细胞自主繁殖和转移能力。

SIRT1/2表达调控：Western blot显示H-FIRE处理组SIRT1/2蛋白表达量下降60%-80%，且SIRT激活剂可部分逆转H-FIRE的侵袭抑制效应，抑制剂则增强该效应，证实SIRT1/2是H-FIRE作用的关键靶点。

线粒体凋亡诱导：共聚焦显微镜观察到H-FIRE处理后线粒体网络碎片化，流式细胞术检测凋亡率增加3-5倍，表明线粒体凋亡通路被激活。

研究结论表明H-FIRE通过双重机制发挥抗转移作用：一是直接下调SIRT1/2表达破坏EMT进程，二是通过诱导线粒体凋亡阻断肿瘤细胞存活。该发现不仅阐明了H-FIRE抗转移的分子机制，更将SIRT1/2确立为生物电调控的关键靶点，为临床开发非热物理抗转移疗法提供了新思路。讨论部分指出，相较于传统IRE，H-FIRE具有神经肌肉刺激小的优势，结合其对SIRT通路的特异性调控，使其在脑部等敏感部位肿瘤治疗中更具应用前景。未来研究可进一步探索H-FIRE参数优化与SIRT亚型选择性调控的关系，推动其向精准治疗方向发展。