據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)最新數(shù)據(jù)顯示,2020 年,乳腺癌已取代肺癌成為全球發(fā)病率第一的癌癥,新增病例達(dá)到226萬(wàn),占全球女性新發(fā)癌癥總數(shù)的24.5%;死亡病例68萬(wàn),位居世界第五。在中國(guó),每年有16.9萬(wàn)患者被新確診為乳腺癌。
值得慶幸的是,乳腺癌的治療非常有效,早期存活率可達(dá)90%或更高,特別是在疾病早期被發(fā)現(xiàn)的情況下。但是,三陰性乳腺癌(TNBC)仍然被認(rèn)為是乳腺癌中治療最具挑戰(zhàn)性的類型之一。因其獨(dú)特的生物學(xué)特征和有限的治療選擇,即缺乏雌激素受體(ER)、孕激素受體(PR)、HER2蛋白這些靶標(biāo),常規(guī)乳腺癌治療的激素療法(如他莫昔芬)和HER2靶向治療(如曲妥珠單抗)對(duì)其無(wú)效,致使化療成為其最常用的治療手段。
盡管TNBC對(duì)化療敏感,部分患者會(huì)在初期治療中顯著受益,但化療副作用較大,無(wú)法針對(duì)腫瘤的特殊分子特征進(jìn)行精準(zhǔn)治療,長(zhǎng)期效果有限,特別是多藥耐藥(MDR)現(xiàn)象頻發(fā),且發(fā)展較快,這極大影響了其治療效果。因此逆轉(zhuǎn)TNBC中的耐多藥問題成為亟待解決的醫(yī)學(xué)挑戰(zhàn)。(乳腺癌的多藥耐藥性MDR,是指腫瘤細(xì)胞對(duì)多種結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制不同的抗癌藥物產(chǎn)生交叉耐藥的現(xiàn)象,是乳腺癌治療中的主要障礙之一。)
近年來,通過聯(lián)合靶向藥物與化療藥物來減輕耐藥性的策略備受矚目。其中,p-糖蛋白(P-gp)抑制劑展現(xiàn)出逆轉(zhuǎn)化療耐藥的潛力,然而,這些藥物常伴隨不良毒性,限制了其應(yīng)用。相比之下,珍稀食藥用菌靈芝因其安全性在克服多藥耐藥MDR方面展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì),尤其是靈芝中的某些天然成分能有效抑制P-gp功能。
然而,此前由于體外模型在模擬體內(nèi)腫瘤微環(huán)境及評(píng)估藥物反應(yīng)方面的不足,限制了耐多藥研究的深入。在此背景下,粵微科研團(tuán)隊(duì)通過建立三維(3D)多細(xì)胞腫瘤模型的實(shí)驗(yàn),成功揭示了靈芝提取物對(duì)乳腺癌化療耐藥性的作用及其機(jī)理,相關(guān)研究成果已發(fā)表于國(guó)際著名期刊《Experimental Cell Research》。該項(xiàng)目是由廣東粵微食用菌技術(shù)有限公司、澳門大學(xué)、加拿大多倫多大學(xué)共同完成的國(guó)際科研合作項(xiàng)目。
靈芝提取物(GLE)
有效逆轉(zhuǎn)乳腺癌紫杉醇耐藥性
粵微科研團(tuán)隊(duì)為了評(píng)估3D模型作為體外多藥耐藥模型的適用性,采用細(xì)胞毒性試驗(yàn)探討了其對(duì)紫杉醇干預(yù)的耐藥性。數(shù)據(jù)顯示3D細(xì)胞模型的IC50值明顯高于親本2D細(xì)胞,提高了20倍以上。這一觀察結(jié)果初步表明,3D乳腺癌細(xì)胞(MCF-7)模型存在大量紫杉醇耐藥,從而證實(shí)了其在乳腺癌耐多藥體外評(píng)估中的適用性。
粵微科研團(tuán)隊(duì)還驗(yàn)證了靈芝提取物(GLE)對(duì)腫瘤細(xì)胞活力的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn):在2D和3D培養(yǎng)的乳腺癌細(xì)胞(MCF-7)中,三種濃度的靈芝提取物(GLE)均不足以對(duì)其造成毒殺作用。
進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),在紫杉醇聯(lián)合靈芝提取物GLE給藥的情況下,2D 腫瘤細(xì)胞與Pac組相比無(wú)顯著差異,提示靈芝提取物GLE不能增強(qiáng)紫杉醇介導(dǎo)的2D細(xì)胞殺傷能力。然而,在3D細(xì)胞中表現(xiàn)出顯著的細(xì)胞生長(zhǎng)抑制,特別是在Syn3組中(高劑量組),靈芝提取物GLE能顯著促進(jìn)紫杉醇對(duì)乳腺癌細(xì)胞(MCF-7)的抑殺作用,明確表明,靈芝提取物GLE在3D多細(xì)胞腫瘤模型中有效逆轉(zhuǎn)紫杉醇耐藥的潛力。
綜上數(shù)據(jù)表明,Syn組在3D腫瘤模型中的逆轉(zhuǎn)作用是由無(wú)毒GLE引起的,它可能減弱了3D細(xì)胞對(duì)化療藥物紫杉醇行為(如滲透、吸收或外排)的影響,而不是其細(xì)胞毒性。
靈芝提取物(GLE)
下調(diào)ATP水解活性抑制抗腫瘤藥物外排
羅丹明123是一種具有綠色熒光的P-gp底物,細(xì)胞內(nèi)熒光強(qiáng)度較低表明細(xì)胞具有較強(qiáng)的藥物外排能力。研究人員對(duì)其觀察發(fā)現(xiàn),與紫杉醇組相比,靈芝提取物聯(lián)合組特別是低濃度組能夠顯著抑制羅丹明123在3D MCF-7細(xì)胞中外排。表明GLE可能會(huì)降低P-gp在3D MCF-7耐藥細(xì)胞較強(qiáng)的外排功能,增加腫瘤細(xì)胞內(nèi)化療藥物濃度。
為進(jìn)一步明確P-gp外排藥物的機(jī)制,粵微研究人員依據(jù)早前的相關(guān)研究報(bào)道:腫瘤細(xì)胞會(huì)依賴特定的ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,尤其是p-糖蛋白(P-gp),借助ATP水解釋放的能量將藥物有效排出細(xì)胞外,這一機(jī)制與P-gp的表達(dá)水平和其調(diào)節(jié)ATP水解活性的能力密切相關(guān),展開了實(shí)驗(yàn)。
結(jié)果顯示,與對(duì)照組和紫杉醇單獨(dú)處理組相比,各紫杉醇與GLE聯(lián)合組中p-gp表達(dá)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,明確說明GLE并不是通過影響p-gp表達(dá)來逆轉(zhuǎn)乳腺癌多藥耐藥的。
此后在探究GLE對(duì)P-gp ATP酶活性的影響時(shí),研究人員在3D模型中觀察到,紫杉醇與GLE聯(lián)合處理相較于對(duì)照組,對(duì)ATP酶活性的抑制效果更為突出。尤為引人注目的是,與紫杉醇單獨(dú)處理相比,無(wú)論是僅GLE處理還是紫杉醇與GLE聯(lián)合處理的3D MCF-7耐藥細(xì)胞,其ATP酶活性均顯著降低。這一發(fā)現(xiàn)揭示:GLE是通過抑制耐藥細(xì)胞中異常升高的ATP酶活性,有效阻斷P-gp對(duì)化療藥物外排,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了耐藥性的逆轉(zhuǎn)。
靈芝提取物(GLE)
調(diào)節(jié)耐藥細(xì)胞轉(zhuǎn)錄基因的表達(dá)
為進(jìn)一步研究靈芝提取物(GLE)與紫杉醇聯(lián)合用藥后的作用機(jī)制,研發(fā)人員還發(fā)現(xiàn),單獨(dú)使用紫杉醇主要影響氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)和跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白活性等途徑,而聯(lián)合GLE后,則主要影響MAPK級(jí)聯(lián)調(diào)控和細(xì)胞周期過程等途徑。
而KEGG富集分析也發(fā)現(xiàn),Syn組和Pac組顯著富集的通路包括ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白信號(hào)通路、癌癥信號(hào)通路和MAPK信號(hào)通路。這些結(jié)果共同表明,GLE與紫杉醇的聯(lián)合使用顯著調(diào)節(jié)了3D MCF-7細(xì)胞的級(jí)聯(lián)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。
此外,在未經(jīng)治療的2D親本細(xì)胞和3D MCF-7耐藥細(xì)胞中,ERK1/2磷酸化表達(dá)較高。然而,GLE與紫杉醇的聯(lián)合使用能夠劑量依賴性地降低3D MCF-7耐藥細(xì)胞中的磷酸化ERK1/2水平。這一發(fā)現(xiàn)表明,GLE改善多藥耐藥癌細(xì)胞可能是通過MAPK/ERK通路的抑制實(shí)現(xiàn)的。
綜上所述,靈芝提取物GLE在逆轉(zhuǎn)乳腺癌化療耐藥性方面展現(xiàn)出巨大潛力,為乳腺癌的治療提供了新的思路和方法。
原文鏈接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0014482724004464
注:本文旨在介紹科學(xué)研究進(jìn)展,不做治療方案推薦。