乳腺癌已成为女性癌症死亡的主要致死原因,而其中三阴性乳腺癌(TNBC)占所有病理性类型乳腺癌的比例高达20%。TNBC是雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和原癌基因Her-2均为阴性的乳腺癌,临床表现为高侵袭性,其远处转移风险较高,且预后较差,目前化疗仍然是临床唯一的治疗方法。乳酸脱氢酶A(LDHA)是糖酵解的关键酶,介导乳酸和丙酮酸之间的相互转化,在癌症的发生发展中具有重要作用,如LDHA的敲低可以抑制肿瘤细胞增殖、抑制侵袭能力、降低线粒体膜电位(MMP)和诱导氧化应激。在TNBC中发现LDHA的表达上调,因此LDHA可能是抑制TNBC的一个潜在且有前景的靶点。
长期以来,中药一直被用于抗癌治疗,可以减轻痛苦,抑制肿瘤生长,延长患者的生存期。因此,天然产物是筛选抗肿瘤候选药物的重要资源。目前,只有马西林A和黄连素被报道为天然LDHA抑制剂,但活性不高,而且在细胞和动物水平上效果较差。因此,发现新型高活性天然LDHA抑制剂具有重大价值和意义。
中药活性筛选与评价研究组通过自主构建LDHA高通量活性筛选方法,从天然产物中发现了5种天然LDHA抑制剂,其中老鹳草素在LDHA靶点上的IC50值高达26.7nM,并且是通过变构口袋与LDHA结合,是天然LDHA变构抑制剂。老鹳草素在2D和3D模型上都具有较好的抗TNBC效果。经研究发现其是通过下调糖酵解和脂质从头代谢中的关键酶和转录因子,将细胞周期阻滞在S期,抑制细胞迁移,增加活性氧并破坏线粒体膜电位从而抑制TNBC的增值和生长。上述结果说明老鹳草素是一种强效的天然LDHA变构抑制剂,可作为新型的TNBC治疗的潜在候选药物。相关成果发表于Phytotherapy Research,该工作得到国家自然科学基金和江西省“双千计划”项目等的资助。(文/图 侯滔、余彦)
图 天然LDHA变构抑制剂老鹳草素抗三阴性乳腺癌