新发现丨灵芝中的一种天然活性成分,可有效抑制肿瘤生长和转移

2024-03-15

癌症一直以来都是人类健康的巨大挑战。2020年,全球报告的新发癌症病例约为1918万例,中国作为世界上的人口大国,癌症数据同样不容乐观,无论是新发人数还是死亡人数,中国都位居全球第一!


目前,肿瘤的转移是癌症患者死亡的主要原因,虽然癌症转移与多种因素有关,但侵袭和迁移是最致命的方面,因此有效阻止肿瘤转移发展,是癌症治疗的重要方向,也是无数研究人员努力的目标。


然而,在癌症研究漫长历程中,研究人员发现肿瘤抑制蛋白p53,与肿瘤进展和临床预后密切相关。


肿瘤治疗的前沿方向

提高患者P53蛋白稳定性


p53蛋白能够通过调节生物过程如细胞周期进程、衰老、细胞代谢、肿瘤微环境、肿瘤转移和血管生成来保护正常细胞免受癌症增殖和肿瘤发展的影响。


但是,如果p53蛋白发生缺失或突变,就可能会消除其作为肿瘤抑制因子的功能,从而增强肿瘤细胞的迁移和侵袭,导致肿瘤细胞增殖转移和复发率增加。


有数据表明,在临床上,大约50%的癌症患者保留野生型TP53状态(无p53缺失或突变情况),但却表现出功能性p53蛋白的低表达、差的p53稳定性、受损的监测功能,从而使患者预后不良,常导致肿瘤转移和复发。因此,提高癌症患者体内p53蛋白的稳定性是癌症治疗的前沿。


灵芝中活性三萜LZ22

可有效增强p53蛋白效用


灵芝是一种传统的天然药物,具有一系列的药理活性,包括抗肿瘤、保护肝脏、抗氧化、抗病毒以及保护心血管等。


近年来,人们对灵芝的研究越来越多。今年2月,我国中国药科大学及深圳大学的研究人员通过多项实验研究发现,我国传统天然药物灵芝中的天然小分子三萜化合物LZ22,能够有效增强p53的稳定性,恢复野生型p53的活性和功能,具有强大的抗肿瘤作用。具体机制如下:


降低表达野生型p53肿瘤细胞的增殖


研究人员为了确定LZ22对肿瘤细胞生长的影响,将肿瘤细胞用LZ22处理48小时后,观察到表达野生型p53的肿瘤细胞(人结肠直肠癌HCT116细胞、人纤维肉瘤HT1080细胞和小鼠乳腺癌PyMT细胞)存活率均呈剂量依赖性下降。


LZ22选择性上调野生型p53蛋白表达


研究LZ22对突变型TP53表达的影响未发现显著变化,但表达野生型P53的HCT116肿瘤细胞中p53信号通路的活性显著增强。同时进一步观察到LZ22在野生型p53细胞中以剂量依赖性方式上调p53和p21蛋白,而在突变型TP53细胞中对这些蛋白水平没有影响。


LZ22是MDM2-p53结合抑制剂


MDM2是种致癌基因,负责泛素化和随后野生型p53的蛋白酶体降解,从而抑制野生型p53活性。实验发现,LZ22存在时MDM2对p53的结合亲和力比不存在该化合物时低192倍,这表明LZ22有效削弱了MDM2和p53蛋白之间的结合相互作用,且呈剂量依赖性。


LZ22可阻碍肿瘤细胞周期进程


实验发现,用LZ22处理的HCT116和HT1080肿瘤细胞上调了p53和p21的蛋白表达,而后在野生型p53的诱导下,p21蛋白抑制细胞周期蛋白依赖性激酶2(CDK 2)-细胞胞周期蛋白E复合物,导致Rb蛋白磷酸化降低并促进Rb-E2F复合物的形成,从而导致肿瘤细胞G1期停滞,损害肿瘤细胞增殖。


表明LZ22能够通过恢复表达野生型p53的肿瘤细胞中p53依赖的CDK2/Rb信号抑制来阻碍肿瘤细胞周期进程。


LZ22可阻碍肿瘤细胞体外迁移


大多数肿瘤细胞通过EMT获得转移和侵袭能力,致肿瘤转移,而实验发现LZ22能够通过重新激活表达野生型p53的肿瘤细胞中p53依赖的Snail蛋白表达抑制,和Snail驱动的EMT来抑制肿瘤细胞迁移。


LZ22可抑制小鼠乳腺中瘤生长及肺转移


研究人员通过小鼠体内实验发现,LZ22给药显著降低了乳腺肿瘤的生长,且没有引起PyMT小鼠的毒性。


同时还发现LZ22有助于创造抑制性微环境,这可能在抑制乳腺肿瘤生长中发挥作用。根据其提出的作用机制,LZ22治疗的乳腺原发性肿瘤表现出E-钙粘蛋白水平增加和波形蛋白水平降低,表明体内EMT得到有效抑制。因此,LZ22显著减少了治疗小鼠肺部转移结节的数量。


研究结果


由上文可知,p53蛋白与肿瘤进展和临床预后密切相关,靶向野生型p53的疗法处于癌症治疗研究的前沿。


而从灵芝中提取的化合物LZ22对野生型p53蛋白有着调节作用,且实验证明其无明显副作用,为此鉴于目前使用的化疗药物相关的实质性毒性和耐药性问题,灵芝中提取的化合物LZ22未来有希望成为恶性肿瘤患者辅助治疗的候选药物。