Norcantharidin 抑制了由 EZH2 介导的 JAK2/STAT3 信号通路，从而抑制非小细胞肺癌细胞的增殖

《Toxicology》：Norcantharidin inhibits the EZH2-mediated JAK2/STAT3 signaling pathway to inhibit the proliferation of non-small cell lung cancer

本研究探讨天然化合物NCTD通过下调EZH2蛋白表达及抑制JAK2/STAT3信号通路，显著抑制非小细胞肺癌（NSCLC）细胞增殖、诱导凋亡并抑制迁移侵袭，并验证其在裸鼠移植瘤模型中的抗肿瘤效果。

　　

双武|张伟

山东省淄博市解放路91号燕台山医院心胸外科，264100

摘要

目的

本研究首先探讨了NCTD对非小细胞肺癌（NSCLC）细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的抑制作用。其次，旨在探究这些作用是否与EZH2/JAK2/STAT3信号通路的调节有关。

方法

本研究采用了一系列体外实验，包括CCK-8检测、Edu染色、克隆形成实验、流式细胞术和Transwell迁移实验，以评估NCTD对NSCLC细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响。体内抗肿瘤效果通过A549异种移植小鼠模型进行评估。通过Western blot和基因干扰（敲低和过表达EZH2）来探讨其潜在机制。

结果

体外实验结果显示，NCTD显著抑制了NSCLC细胞的增殖、克隆形成、迁移和侵袭，同时促进了细胞凋亡。此外，NCTD在异种移植小鼠模型中有效抑制了肿瘤生长。分子机制研究表明，NCTD处理与EZH2下调及JAK2/STAT3磷酸化抑制和JAK2/STAT3信号通路激活有关。EZH2的基因敲低模拟了NCTD的抗肿瘤效果，而EZH2的过表达部分逆转了其疗效。

结论

NCTD的抗肿瘤活性与其下调EZH2蛋白表达及抑制JAK2/STAT3信号通路有关。这些发现为NCTD的抗肿瘤机制提供了新的见解。

引言

肺癌仍然是全球癌症相关死亡的主要原因，其特点是发病率高且生存率低。根据2020年的全球癌症统计数据，中国报告了约82万例新发肺癌病例和71.5万例相关死亡病例（Sung等人，2021年；Chen等人，2022年）。非小细胞肺癌（NSCLC）是主要的组织学亚型，占所有肺癌病例的85%以上，主要包括肺腺癌、肺鳞状细胞癌和大细胞癌（Thai等人，2021年；Akhurst，2018年）。尽管治疗方法有所进步，但传统化疗药物常常伴有严重的副作用，而且肿瘤细胞对药物的耐药性不断增加以及高复发率给患者带来了巨大的治疗挑战和生存威胁（Jin等人，2023年）。开发能够调节关键致癌信号通路的药物是一种有前景的策略（Tong等人，2022年）。这种耐药性通常由复杂的通路相互作用驱动；例如，Wnt/β-连环蛋白通路的激活可促进PD-L1的表达，并导致NSCLC对EGFR酪氨酸激酶抑制剂（EGFR-TKIs）产生耐药性（Huang等人，2024年）。除了经典信号通路外，对EGFR-TKIs（如奥西替尼、吉非替尼）的获得性耐药性还受到非编码RNA（包括长链非编码RNA（lncRNAs）和环状RNA（circRNAs）的调控，这些RNA调节多种生存和适应性通路（Wang等人，2023年；Wen等人，2023年）。因此，阐明NSCLC的分子机制并探索新的治疗靶点和策略对于提高患者生存率和生活质量至关重要。

EZH2（Enhancer of zeste homolog 2）是Polycomb Repressive Complex 2（PRC2）的催化核心，其组蛋白甲基转移酶活性特异性地催化目标基因启动子处组蛋白H3第27位的三甲基化（H3K27me3），从而导致染色质凝聚和转录抑制（Cao等人，2002年）。EZH2在多种实体瘤中过表达，包括卵巢癌、乳腺癌和肺癌以及骨肉瘤，其表达水平与肿瘤进展和不良预后密切相关（Chen等人，2023a；Chen等人，2023b；Biswas等人，2020年；Entezari等人，2023年）。值得注意的是，EZH2酶活性的药理抑制能显著抑制NSCLC细胞的增殖和疾病进展，在自噬调节、免疫微环境重塑和肿瘤转移中发挥关键调节作用（Huang等人，2025年；Kewang等人，2025年；Wang等人，2022年；Xiao等人，2025年）。这些发现共同表明EZH2是NSCLC的一个有前景的治疗靶点，值得进一步研究和验证。

芫菁素传统上用于皮肤病治疗，其活性成分芫菁素自1933年以来已被证明具有广谱抗肿瘤活性（Wang等人，2018年）。与芫菁素相比，其去甲基化衍生物norcantharidin（NCTD）保留了强大的抗肿瘤效果，同时毒性显著降低（Pan等人，2020年）。研究表明，NCTD可以抑制非小细胞肺癌（NSCLC）细胞的增殖和迁移，并诱导细胞凋亡（Lee等人，2013年；Liu等人，2021年）。最新证据还表明，该化合物通过下调EZH2表达延缓肝细胞癌的进展（Wu等人，2025a）。然而，NCTD是否同样在NSCLC中下调EZH2尚待阐明。

鉴于EZH2在NSCLC中的致癌作用及其在其它癌症中受到NCTD调控的现有证据，我们假设EZH2可能是NCTD抗肿瘤作用的关键介质。为了验证这一假设，我们首先在体外评估了NCTD对NSCLC细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响，并在异种移植小鼠模型中验证了其疗效。从机制上讲，我们通过Western blot和基因敲低及过表达实验探讨了NCTD的抗肿瘤作用是否与EZH2/JAK2/STAT3信号通路有关。本研究不仅证实了NCTD的抗肿瘤表型，还首次揭示了其与EZH2的功能相互作用及其对JAK2/STAT3通路的调节作用，从而为NCTD在NSCLC治疗中的应用提供了新的机制见解。

实验部分

细胞培养

人非小细胞肺癌（NSCLC）细胞系NCI-H1299（FH0908）和A549（FH0045）购自福恒生物（上海，中国）。这两个细胞系是NSCLC研究中的常用模型，具有不同的遗传背景和常见的组织病理亚型，常用于评估治疗反应（Cengiz等人，2024a；Cengiz等人，2024b；Gür等人，2025；Zeng等人，2025）。细胞在RPMI-1640培养基（BasalMedia，中国）中培养。

NCTD在体外抑制非小细胞肺癌细胞的生长

为了评估NCTD的抗增殖作用，我们首先使用EdU掺入实验检测其对DNA复制的影响。NCTD处理显著降低了A549和H1299细胞的DNA合成，且这种抑制作用呈浓度依赖性（图1A）。接下来，我们通过克隆形成实验评估了NSCLC细胞的长期克隆存活能力。如图1B所示，NCTD处理显著降低了两种细胞系的克隆形成能力。

讨论

肺癌，特别是非小细胞肺癌（NSCLC），仍然是全球癌症相关死亡的主要原因，并且继续面临化疗耐药性和肿瘤转移等重大挑战（Zeng等人，2022年；Dai等人，2025年）。因此，从天然产物中开发新的治疗药物是一个有前景的方向。Norcantharidin（NCTD）是一种传统中药Mylabris的衍生物，据报道具有抗肿瘤作用

结论

本研究表明，天然化合物norcantharidin（NCTD）在体外和体内均能有效抑制非小细胞肺癌的恶性进展。我们的数据支持NCTD的抗肿瘤活性与其下调EZH2蛋白表达和抑制JAK2/STAT3信号通路有关的观点。这些发现为理解NCTD的药理作用提供了新的机制框架，并建立了初步的实验依据

数据和材料的可用性

本研究使用和/或分析的数据集可应要求向通讯作者索取。

作者贡献声明

双武：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，方法学，数据管理，概念化。张伟：撰写 – 审稿与编辑，监督，资源提供，概念化。

伦理批准和参与同意

燕台山医院的伦理委员会批准了这项研究（批准编号：2025187）。动物实验按照ARRIVE指南进行。

资金支持

无资金支持。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

不适用。