Zewdu A、Lopez G、Braggio D、Kenny C、Constantino D、Bid HK、Batte K、Iwenofu OH、Oberlies NH、Pearce CJ、Strohecker AM、Lev D、Pollock RE *
目的:软组织肉瘤 (STS) 的异质性是开发有效疗法面临的主要挑战。STS 亚型由 50 多种不同病因的组织学亚型组成,进一步分为简单核型和复杂核型。由于与基因复杂的 STS 相关的基因异常数量众多,开发针对此 STS 群的疗法尤其具有挑战性,但又十分必要。Verticillin A 是一种具有抗癌活性的小分子天然产物;然而,这种药物的疗效从未在 STS 中得到评估。因此,本研究的目的是探索 Verticillin A 作为潜在的 STS 疗法。
方法:我们进行了生存 (MTS) 和克隆形成分析,以测量该药物对核型复杂的 STS 细胞系(恶性外周神经鞘瘤 (MPNST) 和平滑肌肉瘤 (LMS))的生存力和集落形成能力的影响。通过膜联蛋白 V/PI 流式细胞术分析和测量荧光标记的裂解 caspase 3/7 活性研究了轮枝菌素 A 对细胞凋亡的体外影响。通过流式细胞术测量碘化丙啶插入来评估对细胞周期进程的影响。使用 MPNST 异种移植模型进行体内研究。处理肿瘤并使用免疫组织化学 (IHC) 分析轮枝菌素 A 对生长 (Ki67) 和细胞凋亡 (裂解 caspase 3) 的影响。
结果:使用轮枝菌素 A 处理导致 STS 生长减少,24 小时后细胞凋亡水平增加。100 nM 轮枝菌素 A 在 24 小时后诱导细胞生长显著停止(LMS1、S462、ST88、SKLMS1 和 MPNST724 分别减少 96.7%、88.7%、72.7%、57% 和 39.7%)。我们在所有 MPNST 和 LMS 细胞系中观察到细胞周期无停滞、膜联蛋白升高和裂解 caspase 3/7 活性增加近两倍。与肉瘤细胞系相比,对照正常人类雪旺细胞 (HSC) 和主动脉平滑肌细胞 (HASMC) 对轮枝菌素 A 处理的耐受性更高,尽管在最高治疗剂量下 HSC 中观察到毒性。体内研究反映了体外研究结果:到第 11 天,在用 0.25 和 0.5 mg/kg 轮枝菌素 A 治疗的 MPNST724 异种移植模型中,肿瘤大小显著缩小。此外,对肿瘤的 IHC 评估表明,在用轮枝菌素 A 治疗后,裂解的 caspase 3 增加,增殖 (Ki67) 减少。
结论:由于此类疾病中存在大量遗传异常,因此在治疗核型复杂的 STS 方面取得进展十分困难。因此,迫切需要发现和研究新型疗法。我们的数据表明,轮枝菌素 A 通过诱导细胞凋亡选择性抑制 MPNST 和 LMS 生长,同时对正常细胞的影响极小至中等,这表明,经过额外的临床前验证后,轮枝菌素 A 可作为 MPNST 和 LMS 的潜在治疗方法。