综述:蟾毒灵在癌症治疗中的细胞和分子机制:系统综述

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Discover Oncology 2.8

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  这篇综述系统总结了蟾毒活性成分蟾毒灵(ARBU)的抗癌机制,涵盖细胞周期阻滞、凋亡(apoptosis)、自噬(autophagy)、上皮-间质转化(EMT)等关键通路,特别关注其对PI3K/Akt/mTOR、NF-κB、Nrf2等信号通路的调控作用,为天然产物抗癌药物开发提供了重要理论依据。

  

引言

根据GLOBOCAN 2024数据,2022年全球新增癌症病例约2000万例,癌症相关死亡达970万例。癌症治疗面临化疗耐药、放疗抵抗等挑战,促使研究者转向天然产物开发。蟾毒灵(Arenobufagin, ARBU)是从中华大蟾蜍(Bufo gargarizans)毒液中提取的C-24甾体化合物,其α-吡喃酮环结构赋予其独特生物活性。

来源与代谢特性

ARBU目前无法化学合成,需通过高速逆流色谱(HSCCC)从蟾酥中分离纯化。体内代谢研究表明,ARBU口服生物利用度为0.55,主要经CYP3A4酶代谢,在肝、肾等组织分布显著。药代动力学显示其具有双峰特征,提示可能存在肠肝循环。

抗癌分子机制

细胞周期调控

ARBU通过多途径诱导G2/M期阻滞:

  • 激活ATM/ATR-Chk1/Chk2通路,下调CDC25C和Cyclin B1
  • 在鼻咽癌(NPC)中上调p21,抑制CDK1-Cyclin B1复合物
  • 通过抑制SRC-1和SRC-3调控E2F-1转录活性

细胞凋亡诱导

ARBU通过线粒体途径和死亡受体途径双重机制促凋亡:

  • 上调促凋亡蛋白Noxa和Bax,抑制Mcl-1
  • 激活JNK通路促进YAP/p73复合物形成
  • 通过ROS积累导致线粒体膜电位崩溃
  • 在HepG2细胞中使caspase-3活性升高3.5倍

转移与血管生成抑制

ARBU显著抑制肿瘤转移关键步骤:

  • 靶向c-MYC/Nrf2轴,降低MMP2/9表达
  • 通过IKKβ/NF-κB通路抑制EMT进程
  • 阻断VEGFR-2介导的血管生成信号

铁死亡与自噬调控

ARBU诱导铁死亡的独特机制:

  • 上调Rev-erbα和Tfrc,抑制GPX4和FSP1
  • 通过p62-Keap1-Nrf2通路诱导自噬依赖性铁死亡
  • 在胰腺癌中使LC3-II水平增加4.2倍

联合治疗策略

ARBU展现显著协同效应:

  • 与顺铂(CDDP)联用通过碱死亡(alkaliptosis)增强疗效
  • 使吉西他滨对胰腺癌细胞的IC50降低57%
  • 增强三苯氧胺对HER2阳性乳腺癌的抑制作用

纳米递送系统

新型给药系统突破ARBU应用瓶颈:

  • PEG-PLA纳米粒使肿瘤抑制率提升1.28倍
  • 聚合物纳米胶束(PN)使HepG2细胞的IC50从0.32μM降至0.14μM
  • 纳米制剂显著降低心脏毒性

安全性评估

毒理学研究显示:

  • 1 mg/kg剂量连续给药36天未出现器质性损伤
  • 纳米制剂组血清肌酐水平保持正常
  • 对正常外周血单核细胞选择性毒性低

展望与挑战

尽管ARBU展现多靶点抗癌潜力,但仍需解决:

  • 11β-OH和12-OH活性基团的构效关系
  • 血脑屏障穿透特性导致的神经毒性风险
  • 开展临床转化研究验证其治疗窗口

现有证据表明,ARBU通过调控肿瘤微环境中胆固醇代谢(PCSK9/LDL-R通路)和免疫细胞极化,为开发"一药多靶"抗癌药物提供了新思路。未来研究应聚焦于其异构体活性差异和精准递送系统的优化。

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