编辑推荐:
刘春燕|董长燕|曲璐云|江晓娜|刘志通•我们的研究显示,在宫颈癌中,具有将具有抗癌特性的神经酰胺转化为半乳糖神经酰胺功能的关键酶UGT8的转录水平升高,这有助于推动癌细胞的恶性进展。•研究发现,生物碱阿布林可通过抑制UGT8的表达来阻止宫颈癌细胞的增殖、侵袭和转移。•深入研究针对
刘春燕|董长燕|曲璐云|江晓娜|刘志通
- •
我们的研究显示,在宫颈癌中,具有将具有抗癌特性的神经酰胺转化为半乳糖神经酰胺功能的关键酶UGT8的转录水平升高,这有助于推动癌细胞的恶性进展。
- •
研究发现,生物碱阿布林可通过抑制UGT8的表达来阻止宫颈癌细胞的增殖、侵袭和转移。
- •
深入研究针对神经酰胺/糖基化神经酰胺途径以及阿布林的作用,有望为宫颈癌的治疗提供新的方法。
引言
2022年全球约有662,301例新发宫颈癌病例,348,874例死亡病例(Bray等人,2024年)。因此,继续探索宫颈癌的发生与发展机制,寻找新的治疗策略或潜在治疗靶点,以及开发高效的新药仍然十分必要(Pan等人,2024年;Martinez-Cannon和Colombo,2024年)。
在正常人体组织中,UDP-糖基转移酶8(UGT8)在大脑中以组织特异性方式高度表达,它负责将半乳糖转移到神经酰胺上,从而合成半乳糖神经酰胺——这是一种在少突胶质细胞和施万细胞的脂质双层中含量丰富且至关重要的鞘脂(Zhou等人,2023年)。此外,UGT8在肾脏和肠道中也表现出较高的表达水平,能够有效地对胆汁酸及类似胆汁酸的化合物进行糖基化处理(Meech等人,2015年)。而在其他人体组织中的表达水平则相对较低(Zhou等人,2023年)。
然而,最近的研究发现,在非小细胞肺癌(NSCLC)、乳腺癌以及胃癌的组织中,UGT8的转录本和/或蛋白也存在高表达现象(Rzechonek等人,2016年;Lemay等人,2019年;Cao等人,2018年;Owczarek等人,2013年;Santuario-Facio等人,2017年;Xiong等人,2021年)。UGT8的高表达与胃癌或NSCLC患者的不良预后相关(Xiong等人,2021年;Ji等人,2022年)。同时,高水平的UGT8表达也是判断乳腺癌侵袭性的重要指标(Culhane和Quackenbush,2009年;Dziegiel等人,2010年)。通过敲低UGT8的表达,可以抑制乳腺癌和NSCLC的发展与转移(Cao等人,2018年;Owczarek等人,2013年)。不过,关于其他类型肿瘤中UGT8的研究还比较缺乏。
如果UGT8的高表达在癌症进展过程中起着重要作用,那么针对UGT8开展治疗或许具有一定的应用价值。Zhu等人发现,经过阿布林处理的A549细胞中UGT8的mRNA水平显著下降(Zhu等人,2019年)。近年来,天然提取物在宫颈癌的治疗方面展现出了巨大的潜力(Yang等人,2024年)。阿布林是从Abrus cantoniensis和Abrus precatorius Linn这两种植物中提取的主要生物碱(Laskar等人,2019年)。
阿布林被认为具有抗癌症的潜在作用。它能靶向那些在细胞增殖和癌变过程中起关键作用的特定蛋白质,进而抑制多种癌细胞系(如HepG2、Hepa1-6、HT-29、SiHa、MCF-7和Hep3B)的增殖(Laskar等人,2019年;Yang等人,2014年)。已有研究表明,阿布林的作用靶点是SPTBN2和IDO1。Deng等人发现,阿布林可通过显著抑制SPTBN2的表达来促进铁死亡,从而使NSCLC细胞对顺铂更敏感(Deng等人,2024年)。此外,阿布林还是IDO1抑制剂,能够抑制免疫逃逸,提升抗PD-1抗体在肝癌治疗中的效果(Liang等人,2023年;Zhang,2022年)。
在本研究中,我们探讨了UGT8在宫颈癌中的作用,并发现阿布林正是通过靶向UGT8来发挥抗癌作用的。
章节要点
GEO数据
我们从基因表达综合数据库(GEO)中下载了GSE55940(5对正常宫颈组织与宫颈癌组织)以及GSE63514(24份正常宫颈组织、14份宫颈上皮内瘤变I级组织、22份CIN II级组织、40份CIN III级组织以及28份宫颈癌组织)的原始数据,随后对这些组织中的UGT8 mRNA水平进行了检测。
免疫组化染色(IHC)
用于分析46对人类宫颈癌组织及其相应癌旁组织的微阵列是从Biotechwell公司购买的(产品编号ZL-Utr961,中国上海)。
UGT8在宫颈癌组织中特异性高表达
GSE55940和GSE63514的数据均显示,与正常宫颈组织相比,宫颈癌组织中的UGT8 mRNA水平更高(见图1A和B)。此外,随着上皮内瘤变程度的加重,UGT8 mRNA的水平似乎也会逐渐上升(见图1B)。这一结果表明UGT8的转录表达与宫颈癌的进展之间存在关联。随后,我们利用人类蛋白质图谱分析了UGT8在宫颈癌中的预后价值(Uhlen等人)。
讨论
目前,关于UGT8的研究主要集中在神经退行性疾病和癌症领域。多项研究指出,UGT8突变会导致糖基化过程受阻以及鞘脂代谢紊乱,这些都是多种神经退行性疾病的诱因(Heaven等人,2022年;Tang等人,2023年;Yang等人,2019年;Sak等人,2024年)。另外,UGT8的过度表达也可能与肿瘤细胞的代谢以及恶性进展有关,相关证据主要来自……
动物伦理声明
所有动物实验均遵循ARRIVE指南,并按照1986年英国《动物(科学实验)法案》及相关规定、欧盟关于动物实验的2010/63/EU指令,或是美国国立卫生研究院发布的《实验室动物护理和使用指南》(NIH Publications No. 8023,1978年修订版)来开展。
伦理审批与参与同意书
本研究已获得青岛大学烟台玉皇顶附属医院机构审查委员会的批准。
资金支持
本研究得到了烟台玉皇顶医院研发基金项目的资助(项目编号2021-31)。
CRediT作者贡献说明
曲璐云:撰写——审阅与编辑、方法学、正式分析。董长燕:撰写——审阅与编辑、软件使用、数据整理。刘志通:撰写——审阅与编辑、可视化处理、研究实施。江晓娜:撰写——审阅与编辑、结果验证。刘春燕:撰写——审阅与编辑、初稿撰写、项目管理。