芦荟大黄素通过激活Caspase-3/GSDME焦亡通路发挥抗胶质瘤作用
孵育,1材料和方法,1细胞株与试药,2仪器,2方法和结果,1AE对GBM细胞活力的影响,2AE对GBM细胞焦亡的影响,3AE对CASP3,GSDME焦亡通路活化的影响,4AE对GSDME
方兴刚,汪嫚,陈卓,张思思,罗杰*(. 湖北中医药大学中医临床学院,武汉 40065;. 胚胎干细胞研究湖北省重点实验室,湖北医药学附属太和医院,湖北 十堰 44000;. 湖北医药学院药护学院,湖北 十堰 44000)神经胶质细胞瘤,简称胶质瘤,是颅内最常见的恶性肿瘤,约占全部颅内恶性肿瘤的 80%[1]。其中胶质母细胞瘤(glioblastoma,GBM)为第Ⅳ级胶质瘤,约占胶质瘤总数的54%,具有高发病率、高复发率、高病死率和低治愈率的特点[1]。GBM的浸润性生长方式决定其恶性生物学行为,手术难以完全切除。由于血脑屏障(bloodbrain barrier,BBB)以及脑-肿瘤细胞屏障(brain tumor cell barrier,BTB)的存在以及化疗抗性,化疗的疗效也不尽理想[2-5],且因GBM免疫抑制的微环境,目前蓬勃发展的PD-1等免疫检查点抑制剂效果欠佳[6-8]。因此,从治疗的角度来看,需要其他治疗途径和治疗靶点来改善预后。
焦亡是由GSDM家族(GSDMs)介导的具有免疫原性的程序性的细胞死亡,在活化的Caspase家族及颗粒酶B的作用下,GSDMs被活化,释放具有细胞膜成孔功能的N端结构域,诱导细胞内外渗透压失衡,导致细胞肿胀、死亡[9]。由于GSDME途径的焦亡会诱导乳酸脱氢酶(LDH)和HMGB1细胞外释放而和适应性免疫相联系,在抗肿瘤治疗中日益受到重视。GSDME途径的焦亡依赖于GSDME在组织中的表达水平,TCGA数据库(http://ualcan.path.uab.edu/analysis.html)显示,GBM特异性高表达GSDME,故我们认为GSDME是抗GBM治疗的良好靶点。而激活GBM高表达的GSDME,促进GSDME途径的焦亡进而激活适应性免疫,可能为GBM治疗提供新的策略。
芦荟大黄素(aloe-emodin,AE)是一种蒽醌衍生物,是从大黄、虎杖、何首乌、芦荟、决明子等传统中药中提取的有效成分,具有较好的血脑屏障通透性。近年来,AE已被证明具有广泛的药理作用,如抗病毒、抗菌、抗过敏、抗骨质疏松、抗糖尿病、免疫抑制、神经保护和肝保护活性以及抗肿瘤作用[10]。既往研究显示AE通过多种机制作用于肿瘤细胞,如诱导DNA损伤[11],阻滞细胞周期[12-14],抑制肿瘤细胞迁徙[15]。AE可以通过诱导线粒体功能障碍及激活Caspase-9/3/GSDME轴诱导Hela细胞焦亡,显示AE具有诱导肿瘤细胞焦亡的潜力[16]。本研究以AE作为候选药物,应用于GSDME特异性高表达的GBM细胞(U87MG、GL261) ......
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