姜黄酮通过抑制CD1d逆转三阴性乳腺癌上皮-间质转化的机制研究

《Hormones & Cancer》:Zerumbone mediated CD1d inhibition suppresses epithelial to mesenchymal transition in triple negative breast cancer

【字体: 时间:2026年01月11日 来源:Hormones & Cancer

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  本研究针对三阴性乳腺癌(TNBC)高转移性难题,探索CD1d分子在调控上皮-间质转化(EMT)中的作用。研究人员通过姜黄酮(ZER)抑制CD1d表达,发现其可下调波形蛋白(vimentin)、N-钙黏蛋白(N-cadherin)等EMT标志物,同时上调E-钙黏蛋白(E-cadherin),逆转TNBC细胞的迁移和黏附能力。分子对接与动力学模拟证实ZER与CD1d稳定结合(-8.13 kcal/mol)。该研究首次揭示CD1d在TNBC中直接调控EMT的非免疫学功能,为靶向CD1d的天然药物研发提供新策略。

  
三阴性乳腺癌(TNBC)作为乳腺癌中最具侵袭性的亚型,因缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和HER2表达,常对常规疗法产生耐药性,其高转移特性与上皮-间质转化(EMT)过程密切相关。EMT使癌细胞获得迁移和浸润能力,成为肿瘤复发和治疗失败的关键因素。尽管免疫疗法如CAR-T在部分癌症中取得进展,但TNBC的免疫抑制微环境仍使治疗陷入瓶颈。近年来,CD1d分子作为非经典MHC-I类蛋白,虽已知可通过自然杀伤T(NKT)细胞调节免疫应答,但其在肿瘤细胞自身EMT调控中的直接作用尚未明确。
为探索CD1d在TNBC中的非免疫学功能,Ritis Kumar Shyanti团队在《Discover Oncology》发表研究,通过体外实验与计算模拟揭示姜黄酮(Zerumbone, ZER)通过抑制CD1d表达逆转EMT的机制。研究人员以MDA-MB-231和MDA-MB-468两种TNBC细胞系为模型,分别使用CD1d激动剂α-半乳糖神经酰胺(AGC)、胸腺肽α-1(TA)和拮抗剂ZER处理,结合TCGA乳腺癌队列数据,系统评估CD1d对细胞增殖、迁移、黏附及EMT标志物的影响。
关键技术方法
研究采用Western blot和免疫荧光分析CD1d及EMT相关蛋白(vimentin、E-cadherin等)表达;通过Transwell和伤口愈合实验检测细胞迁移;利用实时细胞分析(RTCA)系统动态监测增殖与黏附;借助siRNA敲低CD1d验证功能;基于分子对接(AutoDock Vina)和分子动力学模拟(GROMACS)预测ZER与CD1d的结合模式;整合TCGA-BRCA队列(n=1226)进行生存分析与EMT评分相关性验证。
研究结果
  1. 1.
    CD1d表达与TNBC恶性程度正相关
    Western blot显示MDA-MB-231(高侵袭性)的CD1d表达高于MDA-MB-468细胞。AGC与TA处理上调CD1d,而ZER显著抑制其表达(图1B-D)。TCGA数据分析表明,CD1d高表达与EMT特征(vimentin+/N-cadherin+/E-cadherin-)显著正相关(Spearman p=1.5×10-74),且患者总体生存率更低(log-rank p=3.53×10-2)(图8A-B)。
  2. 2.
    CD1d调控细胞增殖与黏附
    RTCA实验显示AGC与TA促进细胞增殖和胶原黏附,ZER则抑制这些效应。Western blot及免疫荧光证实 vinculin(黏着斑蛋白)和F-actin在CD1d激活时表达升高,提示细胞骨架重组(图2A-D)。
  3. 3.
    CD1d激动剂增强肿瘤迁移能力
    Transwell与伤口愈合实验中,AGC与TA处理组细胞迁移速度加快,ZER组迁移受阻。siRNA敲低CD1d后,细胞迁移能力显著下降,证实CD1d直接参与EMT调控(图3A-E)。
  4. 4.
    ZER通过抑制CD1d逆转EMT表型
    Western blot与免疫荧光显示ZER下调间质标志物vimentin、N-cadherin和脂肪酸合酶(FASN),同时上调上皮标志物E-cadherin,诱导间质-上皮转化(MET)。相反,AGC与TA作用相反(图4A-D)。
  5. 5.
    ZER与CD1d具有高亲和结合
    分子对接表明ZER与CD1d结合能达-8.13 kcal/mol,关键结合位点为Leu124、Val116和Phe84。100 ns分子动力学模拟显示ZER-CD1d复合物结构稳定(RMSD<1.5 nm),氢键网络持续存在(图5-7)。
结论与意义
本研究突破CD1d仅作为免疫调节分子的传统认知,首次揭示其在TNBC细胞中直接调控EMT的非经典功能。ZER通过特异性抑制CD1d,逆转肿瘤细胞的迁移、黏附等恶性表型,其作用机制得到计算模拟与实验数据双重验证。尽管研究未涉及体内模型及CD1d与NKT细胞的互作,但为开发靶向CD1d的天然药物提供了新方向,尤其对克服TNBC的免疫抑制微环境具有潜在转化价值。未来需进一步探索CD1d下游信号通路及其在肿瘤-免疫双向调控中的复杂角色。
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