和厚朴酚克服凋亡耐受协同、增敏化疗药物抗肿瘤作用研究

我们在前期研究工作中首次报道：和厚朴酚可以诱导人肿瘤细胞产生线粒体介导的可调控的非凋亡性死亡，并且该死亡方式可以克服凋亡耐受从而攻击肿瘤细胞。和厚朴酚是从中药厚朴中提取的一种主要活性成分，在有效浓度下对正常人外周血单个核细胞无毒性，是一种极具开发潜力的抗癌小分子。.本研究通过联合指数（CI）与剂量下降指数（DRI）的计算以明确和厚朴酚与化疗药物联用时产生的具体效应及增敏化疗药物杀伤肿瘤细胞的效果；通过建立荷人肿瘤裸鼠模型验证药物联合用于体内抗肿瘤时的疗效；并探讨和厚朴酚产生协同、增敏效应的分子机制。.本研究首次提出将诱导细胞非凋亡性程序性坏死的和厚朴酚与诱导细胞凋亡的化疗药物联用进行抗肿瘤研究；并提出"诱导肿瘤细胞发生程序性坏死可避开凋亡耐受"这一全新肿瘤治疗理念，是对肿瘤治疗策略的新探索。

和厚朴酚具有多途径、多机制的抗肿瘤活性，涉及诱导肿瘤细胞死亡、抗血管形成、抗转移及抗耐药等多个方面，其中和厚朴酚诱导肿瘤细胞死亡是最为关键的途径,而其已成为目前中药抗肿瘤单体研究热点药物之一。我课题组前期研究发现和厚朴酚可诱导肿瘤细胞发生Cyclophilin D（CypD）介导的程序性坏死。本研究在国家自然科学基金支持下通过联合指数（CI）及剂量下降指数（DRI）定量评估和厚朴酚联合化疗药物作用效果，研究发现无论在敏感细胞/耐药细胞，实体肿瘤细胞/血液肿瘤细胞中，和厚朴酚与常用化疗药物均表现出显著协同作用。和厚朴酚40µg/ml作用耐药乳腺癌细胞MCF-7/ADR后,细胞发生程序性坏死（电镜检查及Annexin V-FITC/PI双染流式细胞仪检测显示典型形态学特征）。和厚朴酚与VP-16连用导致细胞发生一种复合的死亡模式涉及凋亡与坏死双向激活，而这种死亡模式同时可以被Caspase抑制剂（z-VAD-fmk）和CypD抑制剂CsA所逆转。我们进一步在MCF-7细胞中验证和厚朴酚可诱导肿瘤细胞发生时间-和剂量-依赖的早期凋亡向程序性坏死的死亡模式转化。我们发现随作用药物剂量或时间递增，流式细胞检测MCF-7细胞发生早期凋亡（AV+/PI-）比例先增加后降低，而发生坏死(PI+)细胞比例逐渐增加。而通过形态学（Hoechst 33342核染色）和DNA ladder证实各处理组均未出现典型晚期凋亡表现，从而证实死亡细胞非晚期凋亡而为坏死。进一步证明这种死亡形式转化是Cyp D介导的（时间-/剂量-依赖性表达上调，采用CsA预处理细胞坏死被抑制）。另外，这种死亡模式转化与RIP3相关，伴随早期凋亡-坏死转化过程RIP3表达逐渐上调。上述研究结果不仅为逆转肿瘤多药耐药提供新的可行的途径，并未后续逆转耐药研究开创了新的方向。通过对和厚朴酚诱导肿瘤细胞早期凋亡-程序性坏死转化机制的初步揭示及协同化疗药物抗肿瘤机制的研究，为和厚朴酚抗肿瘤后续研究打下坚实基础，为其将来成功开发进入抗肿瘤临床试验奠定理论基础，具有重要的科学意义和临床应用前景。在课题执行阶段，发表标注基金资助的SCI论文5篇；研究进行中培养博士研究生1名。