《Free Radical Biology and Medicine》:Ginsenoside Rh1 sensitizes gastric cancer to cuproptosis and represses immune evasion
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人参皂苷Rh1通过诱导铜依赖性细胞死亡(cupoptosis)和抑制PD-L1表达及炎症因子释放,协同作用阻断胃癌细胞免疫逃逸并抑制增殖迁移,机制涉及ATP7A调控铜稳态。
作者:Dan Zhao、Qiaojia Yuan、Honglei Wang、Hao Yang、Lin Yang
单位:四川省医学科学院与四川省人民医院肿瘤科,中国成都610072
摘要:
铜死亡(Cuproptosis)是一种由铜离子积累引发的新型细胞死亡方式,其作用机制受到越来越多的关注。越来越多的证据表明,铜死亡与肿瘤免疫密切相关。本研究的目的是探讨人参皂苷Rh1(Rh1)通过铜死亡和肿瘤免疫逃逸机制对人类胃癌(GC)的抗肿瘤效果及其潜在机制。在体外实验中,Rh1以浓度依赖性方式抑制了胃癌细胞的增殖和迁移。在铜死亡方面,Rh1促进了ellesclomol-Cu(ES-Cu)或双硫仑-Cu诱导的增殖抑制作用。此外,Rh1破坏了胃癌细胞的亚细胞结构并增加了活性氧水平,这一结果也得到了铜死亡抑制剂四硫钼酸盐(TTM)的验证。在肿瘤免疫逃逸方面,Rh1降低了PD-L1的表达并加速了细胞因子(IFN-γ、TNF-α)的产生,从而抑制了胃癌细胞的免疫逃逸。进一步研究表明,Rh1能够增强ES-Cu对胃癌细胞免疫逃逸的抑制作用,而TTM则逆转了这一效果。从机制上讲,ATP7A被证实是Rh1的作用靶点,Rh1通过与ATP7A的相互作用来改变铜依赖性的免疫逃逸过程。在体内实验中,Rh1被证实能够抑制肿瘤生长并增强浸润的CD8淋巴细胞的数量。总之,人参皂苷Rh1通过促进铜死亡和抑制肿瘤免疫逃逸发挥了抗肿瘤作用。
引言
胃癌(GC)是一种全球范围内发病率高且预后不良的恶性肿瘤[1]、[2]。大多数患者在晚期才被诊断出来,这大大增加了治疗的难度。近年来,胃癌的治疗手段发生了快速变化,免疫疗法、基于分子分型的精准治疗策略以及新药的研发成为核心进展[3]。例如,PD-1/PD-L1抑制剂与化疗联合使用,在局部晚期胃癌的围手术期治疗中显示出显著的生存获益[4]。分子分型对于预测对免疫疗法的反应也至关重要。此外,针对特定靶点(如HER2)以及抗体药物偶联物也展现出巨大的潜力,为胃癌的治疗提供了新的方向。
铜死亡是一种新发现的细胞死亡方式,当铜浓度超过毒性阈值时会发生。铜是生物体必需的微量元素,参与代谢和细胞生长过程。当铜直接与三羧酸循环结合时,会导致铁硫簇的丢失、蛋白质毒性应激,最终引发细胞死亡[6]。铜稳态的紊乱与多种肿瘤(如结直肠癌和妇科肿瘤)有关。临床上,肿瘤组织中铜水平的升高通常与肿瘤的分期相关。
人参皂苷Rh1是从人参中提取的主要生物活性化合物,近年来因其潜在的抗肿瘤特性而受到越来越多的关注[7]。越来越多的证据表明,Rh1通过多种机制抑制肿瘤生长,包括诱导细胞凋亡、抑制侵袭和转移以及调节免疫反应[8]。在动物模型(如宫颈癌U14)中,Rh1也表现出显著的抑制效果[9]、[10]。目前的研究正在将这些基础发现逐步转化为临床应用[11]。然而,仍需进一步研究以阐明其作用机制并推进临床应用。
本研究发现,人参皂苷Rh1通过降低ATP7A的表达来加速铜死亡,从而抑制铜依赖性的肿瘤免疫逃逸,这可能为胃癌的治疗提供一个新的治疗靶点。
试剂信息
试剂
人参皂苷Rh1(AmBeed,C36H62O9,CAS:63223-86-9,分子量638.9 g/mol,纯度≥98%,产品编号A176502);Elesclomol(产品编号HY-12040,MedChemExpress);四硫钼酸盐(TTM,产品编号HY-128530);CuCl2(产品编号C433487,Aladdin);FDX1(产品编号12592-1-AP,ProteinTech,稀释比1:1000);LIAS(产品编号11577-1-AP,ProteinTech,稀释比1:1000)。
细胞培养与处理
胃癌细胞(AGS,CVCL_0139;HGC27,RRID:CVCL_1279)和正常胃细胞(GES-1,人胃上皮细胞)由ATCC提供,并在RPMI-1640培养基中培养。
人参皂苷Rh1在体外抑制胃癌细胞的迁移和增殖
人参皂苷Rh1主要来源于人参,其在蒸制红参中的含量显著增加。这种富集过程是由于红参制备过程中的加热导致主要人参皂苷(如前体人参皂苷Rg1)的热降解。随着人参皂苷Rh1浓度的升高,胃癌细胞的存活率呈浓度依赖性下降(图1B、1C)。在细胞迁移实验中,
讨论
当前胃癌治疗的理论主要集中在精准靶向和免疫疗法组合上,包括免疫联合疗法(如CTLA-4和LAG-3抑制剂)[13]、[14],以及新型细胞疗法(如TIL疗法和CAR-M疗法)[15]、[16]。这些疗法旨在重塑肿瘤微环境、开发针对新靶点的药物,并调整肠道微生物群[15]、[16]。
肿瘤免疫逃逸是胃癌进展和治疗抵抗的关键因素。
作者贡献声明
Hao Yang:数据验证、资金获取、数据分析、数据管理。
Lin Yang:数据验证、实验设计、资源协调、资金获取、数据分析、数据管理。
Qiaojia Yuan:数据验证、实验设计、软件应用、方法学研究、资金获取、数据分析、数据管理。
Honglei Wang:论文撰写与修订、初稿撰写、数据可视化、结果验证、实验监督、项目管理、方法学研究、数据管理。
伦理审批与参与同意
本研究已获得四川省人民医院伦理委员会的批准。
出版同意
不适用。
数据共享
本研究生成和/或分析的数据集可应要求向通讯作者索取。
利益冲突
所有作者声明无利益冲突。
资助信息
不适用。
利益冲突声明
我们声明不存在利益冲突。
致谢
不适用。