《Journal of Ethnopharmacology》:ShenqiYichang decoction enhances colorectal cancer immune efficacy via IDO1 mediated reduction of Treg infiltration
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1. 网络药理学和生物信息学分析表明,吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO1)可能是SQYCD在微卫星稳定性(MSS)结直肠癌(CRC)中的潜在靶点。
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1. 网络药理学和生物信息学分析表明,吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO1)可能是SQYCD在微卫星稳定性(MSS)结直肠癌(CRC)中的潜在靶点。
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2. SQYCD通过抑制IDO1的酶活性和IDO1-PI3K相互作用来减少Treg细胞的浸润。
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3. SQYCD增强了ICIs治疗MSS CRC的效果,并重塑了肿瘤免疫微环境。
引言
结直肠癌(CRC)对全球疾病负担贡献巨大,具有双高特征:其发病率在实体瘤中始终位居第三位,死亡率则是癌症相关死亡的第二大原因(Chatila等人,2022年)。根据微卫星状态,CRC可分为两种亚型,其中微卫星不稳定(MSI)肿瘤占约15%,而大多数(85%)为微卫星稳定(MSS)肿瘤(Li等人,2023年)。免疫疗法在CRC治疗中取得了进展,免疫检查点抑制剂(ICIs)对MSI CRC患者显示出有益效果,显著提高了5年总生存率(OS)(André等人,2020年)。然而,MSS CRC患者对ICIs单药治疗的临床反应较差。为了增强ICIs在MSS CRC患者中的抗肿瘤效果,将其与其他治疗方式结合是一个活跃的研究领域。临床实践中已进行了尝试,例如使用抗血管生成剂或酪氨酸激酶抑制剂(Kuo等人,2024年;Rose和Kim,2024年)。这些方案取得了一定效果,但仍未满足临床需求。因此,需要进一步研究更有效的联合策略。
通常,MSS CRC表现出免疫抑制性的肿瘤微环境(TME),其特征是大量免疫抑制细胞(尤其是Treg细胞)的浸润,这些细胞会分泌抑制性细胞因子如IL-10和TGF-β(Saito等人,2016年)。Treg细胞引起的免疫逃逸是MSS CRC对ICIs产生耐药性的原因之一(Li等人,2023年)。目前已有几项临床研究旨在通过减少TME中Treg特异性膜蛋白介导的免疫抑制来提高ICIs的效果(Qin等人,2024年;Wang等人,2020年),但这种方法可能会破坏TME平衡并触发其他抑制细胞的补偿性反应(Mota Reyes等人,2022年)。阻断肿瘤细胞代谢是另一种抑制Treg细胞浸润的方法,且不会导致TME失衡(Liu等人,2025年;Tang等人,2020年)。因此,通过靶向肿瘤细胞来抑制Treg细胞的激活和募集是更有前景的策略。
吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO1)是一种含亚铁血红素的双加氧酶,在微卫星稳定肿瘤中过度表达(Zaravinos等人,2019年),是Treg细胞介导的免疫逃逸的关键治疗靶点。在IDO1-/-小鼠中,Treg细胞的募集受到抑制,生存期延长(Solvay等人,2023年)。诺吉参苷通过降低IDO1表达来抑制Treg细胞分化(Li等人,2022年)。从机制上看,IDO1可通过多种途径促进Treg细胞逃逸:首先,IDO1介导的色氨酸代谢导致犬尿氨酸积累,激活Akt的磷酸化(p-AKT)(Bishnupuri等人,2019年),而p-AKT可促进Treg细胞浸润(Ren等人,2023年);其次,apo-IDO1(无血红素的IDO1形式)与PI3K的相互作用激活NF-κB和TGF-β通路(Iacono等人,2020年;Panfili等人,2023年)。已知TGF-β可促进Treg细胞浸润(Wang等人,2023年)。因此,通过抑制IDO1来提高MSS CRC对ICIs的敏感性是一种可行的策略。
中医在治疗CRC方面拥有丰富的经验,其优点在于能够靶向多种通路,减少副作用,并在提高疗效的同时降低毒性。参芪杞冲汤(SQYCD)是一种用于治疗CRC的传统中药方剂,由人参(Ren shen)、黄芪(Huang qi)、黄芩(Ku shen)、夏枯草(Yu zhi zi)、三叶草(Yi yi ren)、猕猴桃(Teng li gen)等药材组成(Cao等人,2026年;Wang等人,2025年)。该方剂具有健脾、祛湿、活血化瘀、解毒的作用,并且安全性良好。SQYCD适用于术后、中期和晚期CRC。研究表明,SQYCD不仅可以减少Treg细胞的浸润,还可以降低IL-2和p-AKT的水平(Luo等人,2024年),但其相关机制仍需进一步探索。我们通过网络药理学和生物信息学分析发现IDO1是SQYCD减少Treg细胞浸润的潜在靶点,因此推测SQYCD可通过抑制肿瘤来源的IDO1来减少Treg细胞浸润,从而提高MSS CRC对ICIs的反应。
本研究使用携带CT26肿瘤的小鼠来验证SQYCD减少Treg细胞浸润的效果。此外,还利用体外 CT26-Treg共培养系统研究了SQYCD调节Treg细胞从而缓解MSS CRC的机制。这些发现为SQYCD与ICIs的联合应用提供了坚实的科学基础。
部分摘要
SQYCD方剂的制备
SQYCD由以下药材组成:人参220克、黄芪330克、黄芩132克、枸杞220克、夏枯草330克。所有药材用10体积的蒸馏水浸泡30分钟,煮沸60分钟后过滤。残留物再在8体积的蒸馏水中加热60分钟并过滤。最终将两次提取物合并浓缩成浓度为4.56克/毫升的粗药。
含药物的大鼠血清制备
三十只雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠
SQYCD可能调节免疫细胞
我们使用携带CT26肿瘤的小鼠建立了MSS CRC模型(图1A)。小鼠每日口服SQYCD,剂量分别为11.4克/千克(L)、22.8克/千克(M)和45.6克/千克(H)。第21天将小鼠处死,立即进行肿瘤解剖,测量肿瘤重量和体积。结果显示各组之间没有显著差异,肿瘤抑制效应不明显(图1B-D)。我们通过监测体重变化来评估SQYCD的安全性
讨论
SQYCD是一种用于治疗CRC的传统中药方剂。我们发现SQYCD可以减少MSS CRC肿瘤微环境中的Treg细胞浸润,并增强ICIs的抗肿瘤效果。通过进一步的网络药理学和生物信息学研究,发现IDO1可能是MSS CRC的治疗靶点。SQYCD不仅通过下调酶活性,还通过其他机制减少肿瘤微环境中的Treg细胞水平
结论
总之,网络药理学和生物信息学分析表明IDO1是SQYCD在MSS CRC中的潜在靶点。体内和体外研究均证明,SQYCD通过抑制IDO1/Kyn/p-AKT和IDO1-PI3K相互作用来减少Treg细胞浸润,从而增强ICIs的效果,为SQYCD与ICIs的联合应用提供了坚实的科学基础。
作者贡献声明
周洋:研究工作。薛荣涛:软件开发。李凌昌:方法学设计、数据分析。方玉曦:写作、审稿与编辑、监督。杨云鹤:写作、审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、软件应用、方法学设计、数据管理、概念构思。张健:初稿撰写、监督、项目管理、资金争取。张东健:审稿与编辑、项目管理。高萌:数据分析。其他成员:
本研究遵循ARRIVE(动物研究:体内实验报告)指南进行。该研究获得了江苏省中医药研究院(南京中医药大学中西医结合医院附属医院)动物伦理与福利委员会的批准(批准编号:AEWC-20250315-514)。
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
资金支持
本研究得到了江苏省消化系统中医临床创新中心(项目编号:2021.6)、国家自然科学基金(项目编号:82004288)和江苏省卫生委员会医学科学研究重点项目(项目编号:ZD2022020)以及无锡太湖人才计划(202101)的支持。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
著者:杨云鹤 | 李凌昌 | 方玉曦 | 周洋 | 薛荣涛 | 高萌 | 周兰梅 | 张健 | 张东健