【新進(jìn)展】老藥新用!抗腹瀉藥開(kāi)啟細(xì)胞自噬開(kāi)關(guān),驅(qū)使癌細(xì)胞死亡
導(dǎo)言:膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是星形細(xì)胞腫瘤中惡性程度最高的膠質(zhì)瘤。其生長(zhǎng)速度快,70%~80%患者病程在3~6個(gè)月,病程超過(guò)1年者僅10%。膠質(zhì)母細(xì)胞瘤以手術(shù)、放療、化療及其他綜合治療為主。
早在兩年前,法蘭克福大學(xué)兒科學(xué)實(shí)驗(yàn)癌癥研究所Sjoerd van Wijk博士的研究小組已經(jīng)發(fā)現(xiàn),抗腹瀉藥洛哌丁胺可用于誘導(dǎo)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系死亡。
洛哌丁胺(loperamide)為長(zhǎng)效抗腹瀉藥,臨床上主要治療各種病因引起的急慢性腹瀉,特別適于慢性腹瀉的長(zhǎng)期治療。
洛哌丁胺的化學(xué)結(jié)構(gòu) 圖源:百度百科
現(xiàn)在,van Wijk的研究小組已經(jīng)破解了它的作用機(jī)制,并為開(kāi)發(fā)新的癌癥治療策略開(kāi)辟了新途徑。這項(xiàng)工作發(fā)表在生物自噬領(lǐng)域權(quán)威期刊Autophagy,題為“ATF4 links ER stress with reticulophagy in glioblastoma cells”。
當(dāng)細(xì)胞自我消化
通常,生物體通過(guò)自噬調(diào)節(jié)正常的細(xì)胞代謝過(guò)程,分解并回收受損或多余的細(xì)胞成分,從而確保細(xì)胞的存活,例如在營(yíng)養(yǎng)缺乏的情況下。然而,在某些腫瘤細(xì)胞中,自噬的過(guò)度激活會(huì)破壞過(guò)多的細(xì)胞物質(zhì),以至于它們不再能夠存活。
在某些類型的腫瘤細(xì)胞中,使用洛哌丁胺會(huì)導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是體內(nèi)蛋白質(zhì)合成的關(guān)鍵細(xì)胞器。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的壓力就會(huì)觸發(fā)其降解,并伴隨著細(xì)胞自噬,開(kāi)啟自噬依賴性細(xì)胞死亡機(jī)制。
van Wijk說(shuō):“我們的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明,自噬可有助于膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的治療。” 膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是兒童和成人中一種非常具有侵略性和致死性的癌癥,其對(duì)化療的敏感性較差。因此,迫切需要開(kāi)發(fā)新的治療方法。
van Wijk的研究小組現(xiàn)已確定了一個(gè)重要的因素,他們將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)自噬(reticulophagy)聯(lián)系起來(lái),他們發(fā)現(xiàn):“在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和洛哌丁胺的存在下,激活轉(zhuǎn)錄因子”ATF4會(huì)大量產(chǎn)生。它會(huì)觸發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的破壞,從而破壞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。
抗腹瀉藥觸發(fā)
膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞死亡
van Wijk說(shuō):“相反,如果我們阻斷ATF4,即使加入洛哌丁胺,也減少了腫瘤細(xì)胞培養(yǎng)物中細(xì)胞的死亡?!?/p>
此外,該研究小組還在電子顯微鏡下觀察了經(jīng)洛哌丁胺處理后,細(xì)胞中的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)碎片。他們發(fā)現(xiàn)“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)自噬明顯促進(jìn)了膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞的死亡?!?/p>
在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞中,洛哌丁胺觸發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)降解。在正常狀態(tài)下,這些顯微圖像中的顏色為黃色。在降解狀態(tài)下,它發(fā)出紅色信號(hào)(帶有箭頭標(biāo)記)。左比例尺:20 μm,右比例尺:5 μm 圖源:Svenja Zielke等
研究小組還表明,洛哌丁胺僅觸發(fā)自噬,而不觸發(fā)其他細(xì)胞(如胚胎小鼠成纖維細(xì)胞)的細(xì)胞死亡。這是由于“通常,當(dāng)洛哌丁胺治療腹瀉時(shí),會(huì)與腸道中的特定位點(diǎn)結(jié)合,而不會(huì)被腸吸收,因此是無(wú)害的”。
該作用機(jī)理
也適用于其他疾病
洛哌丁胺誘導(dǎo)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞死亡的機(jī)制可能有助于開(kāi)發(fā)治療這種癌癥的新治療方法。van Wijk說(shuō):“但是,我們的發(fā)現(xiàn)也為治療ER降解受阻的其他疾病(如神經(jīng)系統(tǒng)疾病或癡呆癥以及其他類型的腫瘤)開(kāi)辟了新的可能性?!?/p>
然而,在洛哌丁胺可實(shí)際用于治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤或其他疾病之前,有必要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。例如,在未來(lái),必須探索洛哌丁胺如何轉(zhuǎn)運(yùn)到大腦中并穿過(guò)血腦屏障。例如,納米顆?;蛟S是可行的選擇。該研究小組現(xiàn)在希望發(fā)現(xiàn)能引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)吞噬的其他物質(zhì),并研究如何增強(qiáng)洛哌丁胺的作用并更好地加以運(yùn)用。
參考資料:
【1】https://medicalxpress.com/news/2020-12-anti-diarrhea-drug-cancer-cells-cell.html
【2】https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15548627.2020.1827780
本文轉(zhuǎn)載自轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng),作者轉(zhuǎn)網(wǎng)
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