噻利嗪通过破坏溶酶体功能，触发T细胞淋巴瘤中的Cathepsin B介导的细胞死亡

《Chemico-Biological Interactions》：Thalidezine triggers Cathepsin B-mediated cell death in T-cell lymphoma by disrupting lysosomal function

靶向溶酶体的Thalidezine通过释放Cathepsin B激活caspase-3通路诱导T细胞淋巴瘤（TCL）细胞凋亡，并在NOD/SCID小鼠模型中展现显著疗效。

　　

应杰青|徐苏|杨大为|刘杰|曹慧

中国中医科学院中药制药过程控制与智能制造技术国家重点实验室，南京中医药大学，中国南京

摘要

T细胞淋巴瘤（TCL）是一种具有不良预后和治疗抵抗性的侵袭性恶性肿瘤，需要创新的治疗策略。靶向溶酶体以诱导细胞死亡已成为一种强有力的抗癌策略，然而其作为TCL治疗靶点的潜力尚未得到充分开发。本文报道Thalidezine（Tha）是一种新型且高度选择性的溶酶体趋向性药物（LA），对TCL具有很强的活性。Thalidezine降低了溶酶体的酸性pH值，更重要的是，它诱导了溶酶体膜通透性（LMP）。这种LMP并非被动事件；它触发了溶酶体内蛋白酶Cathepsin B（CTSB）的立即和关键释放。我们证明这种胞质中的CTSB是执行者，通过激活caspase-3直接启动了凋亡级联反应。值得注意的是，CTSB的敲低使TCL细胞免于Tha诱导的死亡，证实了CTSB-caspase轴是主要的死亡途径。此外，Tha在携带NOD/SCID小鼠的TCL细胞中表现出显著的体内疗效。总之，我们的研究结果揭示了Thalidezine作为一种新型强效药物候选物的潜力，并揭示了溶酶体武器化释放CTSB作为TCL治疗相关脆弱性的机制。

引言

T细胞淋巴瘤（TCL）包括多种由T细胞发展而来的侵袭性非霍奇金淋巴瘤1,2。两种代表性类型是成人T细胞白血病/淋巴瘤（ATLL），与HTLV-1感染相关，以及急性T细胞淋巴母细胞白血病（T-ALL），起源于未成熟的T细胞前体2,3,4。尽管这两种肿瘤在临床特征和进展上存在差异，但它们具有共同的分子特征，包括T细胞受体信号传导失调、生存途径的异常激活以及强大的抗凋亡机制5,6,7。标准的临床治疗方案，包括联合化疗、靶向治疗和造血干细胞移植，并未提供令人满意的临床结果，且复发率很高，因此人们越来越关注识别TCL的新脆弱性2,8。

溶酶体是真核细胞中的主要酸性细胞器。1974年，Duve首次发现某些药物倾向于在晚期内体或溶酶体中积累9,10。具有这种特性的药物被称为溶酶体趋向性药物（LA）11,12,13。由于溶酶体在细胞代谢、营养循环和维持细胞生存与生长所需途径中的作用，它们对维持TCL的高增殖率至关重要，因此癌细胞严重依赖溶酶体14,15,16。TCL中的溶酶体内容物、大小和结构经常发生改变16。这些变化使癌细胞容易受到溶酶体膜通透性（LMP）的影响。能够诱导LMP的LA已被认定为一种新型抗癌药物17,18。

尽管它们的化学结构各异，但大多数含有氨基且为弱碱。这些药物相对非极性，可以穿过细胞膜进入细胞质中的酸性细胞器。然而，由于细胞器内部的酸性pH值，这些药物在细胞器内部会质子化并带正电荷，从而显著增加其极性19。在那里它们无法再次穿过细胞器膜而被困在细胞器内。LA可以分为两类：一类是亲水性溶酶体趋向性化合物，如氨（NH₃）；另一类是脂溶性或两亲性溶酶体趋向性化合物，具有一个或多个疏水环结构和一个亲水尾部（通常是氨基）20。许多三环抗抑郁药、抗组胺药和氯喹（CQ）属于第二类21。这些药物的疏水结构有助于它们在溶酶体中的积累，在那里它们干扰膜相关蛋白，使溶酶体碱化并损害其功能19,22。

在这项研究中，我们介绍了Thalidezine（Tha），这是一种从传统中药Radix Et Rhizoma Thalictri的有效成分中提取的新型强效LA。作为LA，Tha在TCL溶酶体中富集，导致LMP并释放Cathepsin B（CTSB）。这种释放触发了CTSB-caspase通路，启动了凋亡，从而有效杀死了TCL细胞。我们的发现不仅突显了Tha作为潜在治疗剂的潜力，还为将溶酶体功能障碍作为TCL治疗靶点提供了新的见解。这项工作强调了溶酶体靶向策略在治疗TCL方面的治疗潜力。

化合物和试剂

Tha（纯度≥99%）购自Biopurify Phytochemicals Ltd（中国成都）。将Tha溶解在二甲基亚砜（DMSO）中制成储备溶液（0.02 M），并储存在-80 °C。使用时将溶液用培养基稀释至指定浓度，最终DMSO浓度不应超过0.1%。在相应的实验中，用最高浓度DMSO处理的细胞作为对照组。3-MA（HY-19312）、Bafilomycin A1（Baf A1）（HY-100558）、盐酸吖啶橙

Tha对TCL细胞具有强效且选择性的抗增殖活性

为了研究Tha对TCL的抗癌效果，我们首先检测了这种新化合物（图1A）对TCL细胞系的影响。三种TCL细胞系（CCRF-CEM、Jurkat和Molt-4）暴露于不同浓度的Tha（0-16 μM）24小时。CCK8检测显示，所有三种细胞系的存活率均受到Tha的剂量依赖性抑制（图1B）。此外，我们还分析了Tha效果的时间依赖性。三种细胞系暴露于6 μM Tha后，存活率

讨论

TCL仍然是一个重要的临床挑战，其特点是预后不良和频繁复发，这凸显了需要新的治疗方法。在我们的研究中，我们证明了Tha这种双苯基异喹啉生物碱是一种新型、强效且选择性的抗淋巴瘤化合物。我们展示了Tha通过溶酶体依赖性机制发挥抗TCL作用。我们的发现表明，Tha作为一种LA，在

结论

总之，我们发现Tha在体外和体内均显著抑制了TCL细胞的生长。Tha通过触发溶酶体依赖性细胞死亡来阻碍TCL的进展。我们阐明了Tha作为LA的作用机制，它在溶酶体中积累以中和其酸性pH值。这种功能障碍导致自噬通量受阻和LMP，从而释放关键蛋白酶CTSB并启动caspase依赖性的凋亡级联反应。Tha是TCL的一个有前景的治疗候选物，

作者贡献声明

曹慧：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原始草稿，监督。徐苏：撰写 – 原始草稿，方法学。应杰青：撰写 – 原始草稿，方法学，资金获取，概念化。刘杰：资源获取，资金获取。杨大为：资金获取，正式分析，数据管理

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文报道工作的竞争性财务利益或个人关系。

数据可用性

本研究中使用和分析的数据集可应要求向通讯作者索取。

伦理批准

动物实验按照中国食品药品监督管理局（CFDA）关于动物护理的规定进行。该研究获得了南京中医药大学伦理委员会的批准。

写作过程中生成式AI和AI辅助技术的声明

在准备本稿时，作者使用了ChatGPT来提高手稿文本的清晰度、语法和可读性。使用该工具/服务后，作者根据需要审查和编辑了内容，并对出版物的内容负全责。

资助

本工作得到了江苏省自然科学基金（资助编号：BK20230459、BK20230157）、国家自然科学基金（资助编号：82404662）、江苏省科学技术协会青年精英科学家资助计划（JSTJ-2024-347）以及 Bethune慈善基金会：Shining China - 制药研究能力建设资助（Z04J2023E095）的支持。此外，还得到了南京中医药大学科学研究培养项目的支持。

利益冲突声明

? 作者声明他们没有已知的可能会影响本文报道工作的竞争性财务利益或个人关系。