Scoparone 通过调节 PIN1/STING/TBK1/IRF3 信号通路来抑制胃癌的进展

《Toxicology and Applied Pharmacology》：Scoparone inhibits the progression of gastric cancer by regulating the PIN1/STING/TBK1/IRF3 signaling pathway

　　

作者：赵娜 | 王萍

科室：滨州医学院附属医院胃肠病学系，中国山东省烟台市莱山区科学技术大道10087号，邮编264003

摘要

胃癌（GC）仍然是一种常见的恶性肿瘤，在晚期阶段治疗效果较差。本研究探讨了Scoparone（SCO）的抗胃癌作用，并阐明了其相关机制，该机制涉及PIN1/STING/TBK1/IRF3信号通路。使用不同浓度的SCO处理胃癌细胞系（AGS和HGC-27），并通过菌落形成实验、EdU染色、伤口愈合实验和Transwell实验评估了细胞的增殖、迁移和侵袭能力。在分子水平上，通过分子对接技术预测了SCO与PIN1之间的结合情况，并进一步利用Western blot分析检测了PIN1/STING/TBK1/IRF3轴上关键蛋白的磷酸化程度。为了验证PIN1的关键作用，我们在体外建立了稳定敲低和过表达模型；同时还在裸鼠体内建立了皮下异种移植模型来评估SCO的抗肿瘤效果。研究结果表明，SCO能够浓度依赖性地抑制胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭。机制上，SCO下调了PIN1的表达，并促进了STING、TBK1和IRF3的磷酸化。值得注意的是，PIN1的敲低作用增强了SCO对恶性表型的抑制作用以及STING/TBK1/IRF3通路的激活，而PIN1的过表达则部分逆转了这些效应。在体内实验中，SCO通过调节PIN1/STING/TBK1/IRF3通路显著抑制了肿瘤生长。总体而言，这些发现揭示了SCO通过PIN1/STING/TBK1/IRF3通路抑制胃癌进展的新机制，为SCO作为胃癌治疗候选药物的临床前研究提供了依据。

引言

胃癌（GC）是消化系统中最常见的恶性肿瘤之一，其发病率在全球排名第五，死亡率排名第四（Sung等人，2021年；Christodoulidis等人，2024年）。由于早期缺乏特异性症状，大多数患者在晚期才被诊断出来。尽管外科手术、化疗和放疗等传统治疗方法不断改进，但晚期胃癌患者的预后仍然较差，这主要是由于肿瘤转移和复发，以及化疗的毒副作用和耐药性的产生（Christodoulidis等人，2024年；Nagaraju等人，2026年）。因此，发现新的治疗药物和分子靶点至关重要。

干扰素基因刺激因子（STING）是先天免疫反应的核心介质，已在检测胞质DNA和启动宿主防御机制方面得到广泛研究（Chen等人，2025年）。近年来，这一通路在肿瘤学领域受到了广泛关注，其激活对于抗肿瘤免疫至关重要。在刺激下，STING会招募并激活TANK结合激酶1（TBK1），后者随后磷酸化干扰素调节因子3（IRF3），从而产生I型干扰素（IFNs）并启动抗肿瘤免疫反应（Kang等人，2025年）。研究表明，STING/TBK1/IRF3通路的激活在多种癌症模型（如肺癌、乳腺癌和卵巢癌）中具有显著的抗肿瘤效果（Zhu等人，2023年；Fu等人，2025年；Kang等人，2025年）。在胃癌中，也有证据表明该通路具有重要作用（Niu等人，2025年；Zhang等人，2025a；Xu等人，2026年）。例如，E3泛素连接酶TRIM6通过介导K27连接的泛素化和cGAS的降解来抑制cGAS/STING/TBK1/IRF3通路。值得注意的是，TRIM6的敲低可以重新激活cGAS介导的先天免疫，促进CD8⁺ T细胞的浸润，并增强对PD-L1治疗的敏感性（Niu等人，2025年）。因此，STING/TBK1/IRF3通路是一个潜在的抗肿瘤靶点。

PIN1（肽基丙氨酰顺反异构酶NIMA相互作用蛋白1）是一种依赖磷酸化的异构酶，可催化底物蛋白的构象变化，从而调控其稳定性和生物功能（Ryo等人，2001年；Yang等人，2014年）。多项研究显示，PIN1的表达在多种恶性肿瘤中升高，并与肿瘤进展密切相关。在胃癌中，PIN1的表达显著上调，且与肿瘤增殖和化疗耐药性呈正相关（Zhang等人，2020年；Zhang等人，2025b）。机制上，PIN1参与调控胃癌细胞的周期进展和转移，通过调节BRD4通路实现（Yu等人，2022年）。最近一项关于宫颈癌的研究表明，PIN1通过抑制cGAS-STING通路和阻止铁死亡来促进肿瘤细胞的增殖和侵袭（Liao等人，2025年）。然而，PIN1是否在胃癌中调节STING/TBK1/IRF3通路尚待明确。

近年来，天然产物因其丰富的生物活性化合物而受到广泛关注（Bayram，2025年）。例如，Glycyrrhiza glabra的酚类提取物和Origanum属植物的精油表现出强大的抗菌和抗氧化活性（Aktepe等人，2025a；Tek?N等人，2025年）。值得注意的是，从Solanum tuberosum果皮中提取的绿色合成硒纳米颗粒不仅具有抗菌作用，还对肺癌和卵巢癌细胞系表现出细胞毒性（Aktepe等人，2025b）。这些研究展示了利用天然来源进行生物医学应用的广泛努力，也强调了探索植物来源化合物在癌症治疗中的价值。

在这些化合物中，Scoparone（6,7-二甲氧基香豆素，SCO）是一种从传统中药Artemisia capillaris Thunb中分离出的天然香豆素化合物，近年来受到了越来越多的研究关注。SCO具有抗炎、抗氧化和护肝等多种药理活性（Sun等人，2026年；Weng等人，2026年），并在白血病和结肠直肠癌等多种恶性肿瘤中表现出肿瘤抑制作用（Huang等人，2023年；Russo等人，2026年）。例如，SCO可诱导急性髓系白血病细胞的凋亡（Russo等人，2026年），并通过PAK1/AKT/mTOR信号通路触发结肠直肠癌细胞的自噬（Huang等人，2023年）。然而，SCO在胃癌中的作用尚不清楚。鉴于PIN1在胃癌中过度表达（Zhang等人，2025b），在宫颈癌中负调节cGAS-STING通路（Liao等人，2025），并且被认为是一个可药用的靶点（Liu等人，2024年；Topal等人，2024年；Liu等人，2025年），而STING/TBK1/IRF3通路则调节胃癌的进展（Zhang等人，2025a），我们推测SCO可能通过抑制PIN1从而激活STING/TBK1/IRF3通路发挥抗胃癌作用。

因此，本研究旨在探讨SCO对胃癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响，并确定这些效应是否通过调节PIN1/STING/TBK1/IRF3信号通路实现。通过体外细胞实验和体内异种移植模型，结合分子对接、基因敲低和过表达技术，系统评估了SCO的抗胃癌效果，并验证了PIN1在SCO调控STING/TBK1/IRF3通路中的关键作用。本研究旨在提供关于SCO抗胃癌药理作用和机制的新见解，为SCO作为胃癌治疗候选药物提供潜在的理论依据。

章节片段

分子对接

SCO的三维结构来源于PubChem数据库（https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/）。人类PIN1蛋白的晶体结构（PDB ID：9IT1）从PDB数据库下载（https://www.rcsb.org/）。随后使用PyMOL软件处理蛋白质结构，去除水分子并添加氢原子。然后使用AutoDockTools-1.5.7进行分子对接，最后用PyMOL软件可视化对接结果。

细胞培养

人类胃癌细胞

SCO抑制胃癌细胞的增殖

为了评估SCO对胃癌细胞增殖的影响，使用不同浓度的SCO处理AGS和HGC-27细胞，进行了菌落形成实验和EdU染色实验。如图1A所示，SCO处理后，AGS和HGC-27细胞的菌落形成能力均呈浓度依赖性下降。相应地，EdU染色结果显示SCO处理组中EdU阳性细胞的比例显著低于对照组（P

讨论

胃癌（GC）是全球癌症相关死亡的主要原因之一，这主要是由于晚期诊断和现有治疗方法的效果有限（Gao和Wang，2025年）。化疗方案经常伴有剂量限制性毒性和耐药性的出现（Sexton等人，2020年）。因此，从天然来源发现新的治疗药物已成为胃癌研究的当务之急，这些药物可能具有更好的安全性。

伦理声明

本研究已获得滨州医科大学动物伦理委员会的批准（批准编号：2026-L009）。所有动物实验均严格遵守ARRIVE guidelines进行。

CRediT作者贡献声明

赵娜：数据可视化、方法学设计、实验实施、概念构建、初稿撰写。王萍：监督工作、资源提供、概念构建、审稿与编辑。

资助来源

本研究未接受任何公共部门、商业机构或非营利组织的资助。

利益冲突声明

作者声明没有可能影响本研究的财务或个人利益。

致谢

不适用。