STEAP2相关调控PI3K/AKT/mTOR信号通路机制在银杏素诱导的膀胱癌细胞凋亡中起作用

《Hereditas》：STEAP2-associated modulation of PI3K/AKT/mTOR signaling contributes to ginkgetin-induced apoptosis in bladder cancer cells

　　

摘要

背景

膀胱癌仍然是一种主要的泌尿系统恶性肿瘤，具有较高的复发和进展风险，这突显了寻找基于机制的治疗候选物的必要性。银杏苷（Ginkgetin）是一种从银杏叶中提取的双黄酮类化合物，在多种癌症模型中表现出抗肿瘤潜力，然而其在膀胱癌中的关键信号通路及可作用的分子节点尚未得到系统性的明确。

方法

我们使用细胞存活率检测和IC??值估算方法，对多种膀胱癌细胞系（5637、T24、HT-1376、J82）及正常尿路上皮细胞（SV-HUC-1）进行了银杏苷的作用研究。抗肿瘤效应通过菌落形成实验、伤口愈合迁移实验、EMT标志物分析以及Annexin V/PI流式细胞术进行评估。结合网络药理学和RNA测序技术筛选出关键信号通路，并通过Western blot验证PI3K/AKT/mTOR的磷酸化变化。我们还采用了胰岛素重新激活（“拯救”）策略来功能性测试这些通路的依赖性。通过RT-qPCR和STEAP2过表达进一步验证了相关基因的表达情况。此外，还进行了分子对接和100纳秒分子动力学模拟，以研究配体-靶标的结合稳定性。

结果

在低微摩尔浓度下，银杏苷能够以时间和剂量依赖的方式抑制膀胱癌细胞的存活；而正常尿路上皮细胞则需要更高的浓度才能产生效应。从功能上看，银杏苷降低了细胞的克隆形成能力，抑制了迁移行为，并使细胞表型向上皮细胞方向转变。同时，细胞凋亡现象增加，伴随出现促凋亡蛋白的表达变化。多组学和网络分析均指向PI3K-Akt信号通路，实验验证表明，银杏苷主要通过降低PI3K/AKT/mTOR的磷酸化水平来抑制相关通路活性，而非影响蛋白质总量。胰岛素介导的重新激活机制部分逆转了磷酸化的抑制作用，并减轻了与凋亡相关的变化，这支持了信号通路失活与细胞凋亡倾向之间的功能关联。治疗后的STEAP2表达水平持续下调，而STEAP2过表达则部分抵消了凋亡相关的影响。

结论

这些发现支持了一个“表型-通路-节点”模型：银杏苷能够抑制膀胱癌细胞的恶性表型并促进细胞凋亡，这一过程与PI3K/AKT/mTOR活性的降低及STEAP2表达的下调密切相关。PI3K/AKT/mTOR通路和STEAP2成为进一步进行转化医学验证的可验证机制切入点。

背景

膀胱癌仍然是一种主要的泌尿系统恶性肿瘤，具有较高的复发和进展风险，这突显了寻找基于机制的治疗候选物的必要性。银杏苷（Ginkgetin）是一种从银杏叶中提取的双黄酮类化合物，在多种癌症模型中表现出抗肿瘤潜力，然而其在膀胱癌中的关键信号通路及可作用的分子节点尚未得到系统性的明确。

方法

我们使用细胞存活率检测和IC??值估算方法，对多种膀胱癌细胞系（5637、T24、HT-1376、J82）及正常尿路上皮细胞（SV-HUC-1）进行了银杏苷的作用研究。抗肿瘤效应通过菌落形成实验、伤口愈合迁移实验、EMT标志物分析以及Annexin V/PI流式细胞术进行评估。结合网络药理学和RNA测序技术筛选出关键信号通路，并通过Western blot验证PI3K/AKT/mTOR的磷酸化变化。我们还采用了胰岛素重新激活（“拯救”）策略来功能性测试这些通路的依赖性。通过RT-qPCR和STEAP2过表达进一步验证相关基因的表达情况。此外，还进行了分子对接和100纳秒分子动力学模拟，以研究配体-靶标的结合稳定性。

结果

在低微摩尔浓度下，银杏苷能够以时间和剂量依赖的方式抑制膀胱癌细胞的存活；而正常尿路上皮细胞则需要更高的浓度才能产生效应。从功能上看，银杏苷降低了细胞的克隆形成能力，抑制了迁移行为，并使细胞表型向上皮细胞方向转变。同时，细胞凋亡现象增加，伴随出现促凋亡蛋白的表达变化。多组学和网络分析均指向PI3K-Akt信号通路，实验验证表明，银杏苷主要通过降低PI3K/AKT/mTOR的磷酸化水平来抑制相关通路活性，而非影响蛋白质总量。胰岛素介导的重新激活机制部分逆转了磷酸化的抑制作用，并减轻了与凋亡相关的变化，这支持了信号通路失活与细胞凋亡倾向之间的功能关联。治疗后的STEAP2表达水平持续下调，而STEAP2过表达则部分抵消了凋亡相关的影响。

结论

这些发现支持了一个“表型-通路-节点”模型：银杏苷能够抑制膀胱癌细胞的恶性表型并促进细胞凋亡，这一过程与PI3K/AKT/mTOR活性的降低及STEAP2表达的下调密切相关。PI3K/AKT/mTOR通路和STEAP2成为进一步进行转化医学验证的可验证机制切入点。