《Scientific Reports》：Unveiling the antitumor and chemo-sensitizing effects of ondansetron in the treatment of MCF-7 breast cancer cells
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背景：乳腺癌（BC）仍是全球女性癌症相关死亡的主要原因之一。化疗耐药和转移进展是关键挑战。5-羟色胺（5-HT）及其受体亚型与肿瘤增殖相关，但5-HT3受体（5-HT3-Rs）在BC中的致癌作用尚不明确。广泛使用的止吐药昂丹司琼（Ondansetron）是一种
背景：乳腺癌（BC）仍是全球女性癌症相关死亡的主要原因之一。化疗耐药和转移进展是关键挑战。5-羟色胺（5-HT）及其受体亚型与肿瘤增殖相关，但5-HT3受体（5-HT3-Rs）在BC中的致癌作用尚不明确。广泛使用的止吐药昂丹司琼（Ondansetron）是一种选择性5-HT3受体拮抗剂，本研究在人MCF-7 BC细胞中探讨其此前未被认识到的抗癌特性。目的：探究昂丹司琼单用或与多柔比星（Doxorubicin）联用对MCF-7 BC细胞增殖、存活和迁移的抑制作用，并探索部分潜在分子机制。方法：用昂丹司琼和/或多柔比星处理MCF-7细胞，进行细胞活力（MTT）、迁移（伤口愈合）和存活（克隆形成）实验。通过ELISA、Western blotting或免疫荧光分析部分下游信号通路的调控，评估迁移/转移（RAS/mTOR/SRC/FAK/MMP-2）、存活/血管生成（Cyclin D1/VEGF-A）和凋亡（Bcl-2/细胞色素c/cleaved-caspase-7）生物标志物的变化。结果：昂丹司琼显著降低细胞活力和迁移能力，并显著增强多柔比星的细胞毒性作用。联合方案下调关键致癌信号分子（RAS/mTOR/SRC/FAK/MMP-2/VEGF-A/Cyclin D1），增强细胞色素c/cleaved-caspase-7激活，并抑制抗凋亡蛋白Bcl-2。结论：用昂丹司琼药理学靶向5-HT/HTR3可通过抑制5-HT3介导的存活信号和转移通路，在MCF-7 BC细胞中诱导抗肿瘤效应，并增加MCF-7细胞对化疗的敏感性。本研究提出将昂丹司琼作为多柔比星为基础BC治疗的潜在佐剂，以提高化疗疗效并降低其毒性。
研究背景：乳腺癌（BC）仍是全球女性癌症相关死亡的主要原因之一，化疗耐药和转移进展是临床治疗的关键挑战。5-羟色胺（5-HT）及其受体亚型已被证实与多种实体瘤的增殖和进展相关，但5-HT3受体（5-HT3-Rs）在乳腺癌中的致癌作用尚不明确。大多数5-HT受体拮抗剂缺乏受体亚型选择性，而5-HT3受体是唯一可被FDA批准的抗呕吐药物（如昂丹司琼、帕洛诺司琼等）选择性药理学阻断的5-HT受体类型。MCF-7腺癌细胞表达功能性5-HT3受体（HTR3A亚基），且HTR3A在人乳腺肿瘤组织中较邻近非肿瘤边缘显著上调。基于5-HT3-Rs在乳腺癌进展中作用尚不清晰这一现状，研究人员开展了本研究，旨在探究昂丹司琼（Ondan）单用或与多柔比星（DOX）联用对MCF-7乳腺癌细胞增殖、存活和迁移的影响及其潜在分子机制。研究得出结论：昂丹司琼通过药理学靶向5-HT/HTR3，抑制5-HT3介导的存活信号和转移通路，在MCF-7乳腺癌细胞中诱导抗肿瘤效应，并增加细胞对化疗的敏感性；该研究首次提供了5-HT3受体阻断调节MCF-7乳腺癌细胞致癌信号的证据，提出将昂丹司琼作为多柔比星为基础乳腺癌治疗的潜在佐剂，以提高化疗疗效并降低毒性。其重要意义在于为FDA批准的抗呕吐药物昂丹司琼的重新定位提供了临床前依据，可能拓展其超越传统止吐用途的应用前景。
关键技术方法：研究人员采用人MCF-7乳腺癌细胞系（来源于VACSERA，埃及）进行体外研究。主要技术方法包括：MTT法检测细胞活力；划痕伤口愈合实验评估细胞迁移；克隆形成实验评估细胞存活；ELISA法测定RAS、mTOR、MMP-2、cleaved-caspase-7和细胞色素c水平；Western blotting检测Bcl-2、Cyclin D1、VEGF-A及β-actin表达；间接免疫荧光显微镜结合Image J软件定量分析p-SRC和p-FAK荧光强度；采用Bliss独立模型计算ΔE值评估药物协同效应；统计学分析采用单因素方差分析（ANOVA）及Tukey-Kramer事后检验或卡方检验。
研究结果：
5-羟色胺（5-HT）与乳腺癌增殖相关：5-HT以浓度依赖性方式增加MCF-7细胞增殖和集落形成；5-HT（10 μM，24 h）处理增加SRC活化（磷酸化）和MMP-2表达，提示其参与增强乳腺癌细胞的致瘤特性。
昂丹司琼和DOX对MCF-7细胞活力的影响：昂丹司琼和DOX均以浓度依赖性方式显著降低细胞活力。昂丹司琼IC??约为55 μg/mL，DOX IC??约为65 ng/mL。后续实验选用低于IC??的浓度（昂丹司琼40 μg/mL，DOX 50 ng/mL），以避免单纯细胞毒性效应并观察潜在协同或相加作用。
昂丹司琼和/或DOX抑制MCF-7乳腺癌细胞存活/增殖：昂丹司琼或DOX单药均显著降低集落形成（存活分数）；联合组集落数显著低于各单药组，表明在化疗前用昂丹司琼预处理可产生显著的细胞存活抑制。
昂丹司琼和/或DOX减弱MCF-7乳腺癌细胞运动和迁移：昂丹司琼或DOX单药使MCF-7细胞迁移降至约80%（对照为100%）；联合处理使迁移能力降至约23%，表明在DOX处理前用昂丹司琼（2 h）阻断5-HT3信号可强烈抑制MCF-7细胞迁移能力。
昂丹司琼增强DOX诱导的SRC/FAK信号介导的增殖/运动抑制：昂丹司琼单药显著降低p-SRC和p-FAK荧光强度；DOX单药抑制作用更强；联合组p-SRC和p-FAK表达进一步降低，表明阻断5-HT3信号后化疗可显著抑制存活/迁移的关键驱动因子。
昂丹司琼和/或DOX减弱MCF-7乳腺癌细胞存活/转移促进信号：昂丹司琼或DOX单药均下调MMP-2、RAS和mTOR表达；联合组上述指标显著低于各单药组，提示昂丹司琼对细胞增殖/运动的抑制作用至少部分通过抑制SRC/FAK/MMP-2/RAS/mTOR信号介导。
昂丹司琼和/或DOX对MCF-7细胞周期进程和血管生成信号的调控作用：昂丹司琼或DOX单药均显著降低VEGF-A和Cyclin D1表达；联合组下降更为显著，提示5-HT3信号可能参与MCF-7细胞的血管生成和细胞周期进程。
昂丹司琼和/或DOX促进MCF-7乳腺癌细胞凋亡：昂丹司琼或DOX单药均显著增加cleaved-caspase-7和细胞色素c水平，联合组增加更为显著；Bcl-2表达在昂丹司琼、DOX及联合组中依次递减，表明在DOX处理前用昂丹司琼预处理2 h可诱导最高水平的凋亡。
Bliss独立模型评估昂丹司琼与DOX的协同相互作用：所研究参数（克隆存活、细胞迁移、RAS、MMP-2、mTOR、p-SRC、p-FAK、细胞色素c和cleaved-caspase-7）的ΔE值均为正值，表明两药在上述模型中存在协同相互作用。
昂丹司琼在MCF-7细胞中抗肿瘤作用的拟议机制：基于累积发现，研究人员提出机制模型——昂丹司琼介导的5-HT3受体阻断产生多标志物特征，包括抑制黏着斑（SRC、FAK）、增殖/存活（RAS、mTOR、Cyclin D1）信号、下游血管生成/侵袭（MMP-2、VEGF-A）通路及Bcl-2表达，同时激活细胞色素c/cleaved-caspase-7，诱导凋亡；这些变化抑制增殖、迁移、克隆形成和血管生成，与DOX联用后协同增强。但所有标志物均在单一终点同时评估，该特征仅作为相关性框架提出假设，尚需时间进程和节点特异性扰动研究确定事件顺序。
讨论部分总结：乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤和癌症相关死亡的主要原因。本研究旨在验证通过阻断特定5-HT受体为乳腺癌提供潜在替代治疗方案的可行性。5-HT作用于肿瘤细胞促进增殖、抗凋亡信号、转移甚至免疫逃逸。多种癌症（包括乳腺癌）过表达5-HT和5-HT受体。大多数5-HT受体拮抗剂缺乏亚型选择性，而5-HT3受体可被FDA批准的抗呕吐药物选择性药理学阻断。本研究显示昂丹司琼单药具有显著抗癌效应，表现为抑制MCF-7细胞增殖、克隆形成和迁移；联合DOX产生比任一单药更强的抗肿瘤活性，表现为克隆能力显著降低、迁移趋势更强抑制及凋亡性细胞死亡增加，提示协同效应。分子水平上，在5-HT3信号被破坏的细胞中加入DOX可更大程度抑制促存活/转移信号调节因子（RAS、mTOR、FAK、SRC、MMP-2）、减轻促血管生成（VEGF-A）和细胞周期（Cyclin D1）促进因子、增强促凋亡因子（细胞色素c、caspase-7）并抑制抗凋亡蛋白Bcl-2。Bliss独立模型ΔE值在各定量终点均为正值，提示协同作用。昂丹司琼联合DOX的增强效应有助于降低DOX剂量同时维持临床疗效。研究人员也指出本研究的局限性：仅依赖一种乳腺癌细胞系（MCF-7，luminal A型、ER+），结论尚不能推广至三阴性、HER2阳性或其他luminal亚型；昂丹司琼摄取增强和细胞内蓄积机制未测定；缺乏受体水平直接验证；需体内实验验证联合方案疗效和毒性。未来研究应包括更多5-HT3受体拮抗剂、更深入探索相关信号级联、体外测定细胞内DOX浓度、采用受体特异性（遗传或药理学）方法及5-HT拯救/竞争实验进一步确立受体特异性。5-HT3受体拮抗剂对控制化疗所致恶心呕吐、改善生活质量和帮助患者坚持治疗计划至关重要，此类临床成熟药物的重新定位可能具有显著转化优势，包括明确的药代动力学、已验证的安全性和降低的化疗开发成本。
研究结论翻译：本研究首次提供了5-HT3受体阻断调节MCF-7乳腺癌细胞致癌信号的证据，并深入揭示了临床批准抗呕吐药昂丹司琼抑制MCF-7细胞恶性表型的机制。结果首次显示昂丹司琼具有抗肿瘤潜力，表现为抑制MCF-7细胞存活能力和迁移趋势，同时增强促凋亡信号。p-SRC、p-FAK和MMP-2信号的同时降低，RAS、mTOR、VEGFA和Cyclin D1转导的抑制，以及细胞色素c、caspase-7/Bcl-2活性的调节是所提出的机制，这些生物标志物以平行协调方式波动。此外，昂丹司琼增强MCF-7细胞对化疗的敏感性，因其增强了DOX的细胞毒性。经进一步验证研究后，昂丹司琼可能成为加入DOX为基础治疗的有趣的未来候选药物，以最小化DOX剂量，从而减少相关全身毒性。这些数据提供了潜在治疗前景，可能将昂丹司琼的传统止吐用途拓展至重新定位为化疗增敏剂，以提高化疗疗效并改善癌症患者的日常生活质量。
