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含苯并噻唑基团的环丁-3-烯-1,2-二酮-3-腙衍生物作为新型抗癌剂的合成与评价:诱导非凋亡性肿瘤样细胞死亡
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月07日 来源:Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 2.2
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本研究推荐:针对肺癌细胞对维生素D敏感性差异及SIRT1作用争议,研究人员通过联合使用维生素D活性形式calcitriol与SIRT1激活剂SRT2104,发现其协同抑制肺癌细胞增殖并诱导铁死亡(ferroptosis)。该研究揭示了VDR-SIRT1轴在肺癌治疗中的新机制,为EGFR突变型肺癌提供了潜在联合治疗策略。
肺癌治疗领域长期面临两大难题:一是维生素D(vitamin D)及其活性形式calcitriol(1,25(OH)2D3)的抗癌效果存在显著细胞类型差异,EGFR突变型肺癌细胞比KRAS突变型更敏感;二是SIRT1(沉默信息调节因子2相关酶1)在肺癌中扮演着"双面角色",既能促进肿瘤发展又能抑制转移,其作用机制尚未明确。更复杂的是,先前研究发现VDR(维生素D受体)可被SIRT1通过去乙酰化修饰激活,但这一相互作用在肺癌中的临床意义仍是空白。
为破解这些难题,波兰科学院免疫学与实验治疗研究所(Institute of Immunology and Experimental Therapy, Polish Academy of Sciences)的Ewa Maj团队开展了一项突破性研究。他们系统评估了calcitriol与SIRT1特异性激活剂SRT2104联用对肺癌细胞的协同作用,相关成果发表在《Bioorganic Chemistry》上。
研究采用多组学技术联用策略:通过TCGA和cBioPortal数据库分析临床样本中VDR与SIRT1表达相关性;运用Western blot检测13种肺癌细胞系中VDR/SIRT1及相关蛋白(RXRα、FOXO3a等)基础表达;采用SRB和MTT双实验验证药物组合的增殖抑制效果;结合流式细胞术(JC-1染色)分析线粒体膜电位变化;通过C11-BODIPY探针检测脂质过氧化水平;并采用GSH/GSSG-Glo?试剂盒评估氧化还原状态。
研究首先揭示VDR与SIRT1的"跷跷板式"表达模式:EGFR突变型肺癌细胞高表达VDR但低表达SIRT1,KRAS突变型则相反。临床数据分析显示,非EGFR突变患者肿瘤组织中VDR与SIRT1 mRNA呈显著负相关(p<0.01)。
关键发现显示,5μM SRT2104可使EGFR突变细胞对10nM calcitriol的敏感性提升2-3倍,这种协同效应在SRB检测中尤为显著。机制研究表明:1)SRT2104增强VDR转录活性,使维生素D代谢酶CYP24A1表达量较单用calcitriol提高3倍;2)药物组合引发独特的代谢重编程——MTT实验显示癌细胞代谢率反常升高,伴随ROS和超氧化物爆发性产生(p<0.001),GSH/GSSG比值在EGFR突变细胞中下降40%;3)JC-1染色揭示线粒体膜电位异常超极化,C11-BODIPY检测证实脂质过氧化水平提升2.5倍。
特别值得注意的是,在EGFR突变细胞中,药物组合使突变型p53蛋白水平降低60%,同时热休克蛋白Hsp90表达量下降45%。Western blot显示COX-2在EGFR突变细胞中特异性上调,而在KRAS突变细胞中则被抑制,这种差异可能与不同突变背景下铁死亡敏感性相关。
这项研究首次阐明VDR-SIRT1轴通过调控铁死亡影响肺癌细胞命运的分子机制。临床转化方面,SRT2104与calcitriol联用方案为EGFR突变型肺癌提供了新的治疗思路,尤其对传统化疗耐药患者可能具有特殊价值。理论创新点在于:1)揭示SIRT1激活剂可通过增强VDR活性而非抑制发挥抗癌作用;2)发现维生素D系统与能量代谢的交叉调控是决定铁死亡敏感性的关键节点。未来研究可进一步探索不同肺癌亚型中GPX4(谷胱甘肽过氧化物酶4)活性的调控差异,以及突变型p53在铁死亡中的"分子开关"作用。