近日，南昌大學(xué)食品學(xué)院食品營養(yǎng)與健康創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的胡淇睿、陳芳副教授、鄧澤元教授等人在國際期刊Phytomedicine發(fā)表了題為“Ginsenoside Rh2 and its octyl ester derivative inhibited invasion and metastasis of hepatocellular carcinoma via the c-Jun/COX2/PGE2 pathway”的文章。本研究旨在探討Rh2及其辛酸酯衍生物Rh2-o對(duì)肝細(xì)胞癌侵襲轉(zhuǎn)移的抑制作用，以及這些作用是否依賴于c-Jun/COX2/PGE2通路。本文通過劃痕實(shí)驗(yàn)、trans-well實(shí)驗(yàn)和荷瘤小鼠實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Rh2和Rh2-o對(duì)腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的抑制作用，并通過添加外源性PGE2、COX2和c-Jun的過表達(dá)驗(yàn)證c-Jun/COX2/PGE2通路的參與。最終結(jié)果表明Rh2和Rh2-o可通過抑制c-Jun/COX2/PGE2通路介導(dǎo)的EMT來抑制肝癌的侵襲轉(zhuǎn)移。第一作者為2021級(jí)博士研究生胡淇睿，通訊作者為陳芳副教授。

 

　　肝癌發(fā)病率高、死亡率高，是一個(gè)嚴(yán)重的全球性健康問題。目前，世界范圍內(nèi)肝癌的5年生存率低至10-20%。肝癌治療的主要挑戰(zhàn)是高復(fù)發(fā)率和高侵襲能力。肺轉(zhuǎn)移和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是肝癌的常見并發(fā)癥，會(huì)嚴(yán)重影響患者的日常生活。因此，探索肝癌侵襲轉(zhuǎn)移機(jī)制，制定相應(yīng)的治療策略成為當(dāng)前的研究方向。

 

　　上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是誘導(dǎo)癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的主要過程之一。EMT的特點(diǎn)是粘附連接和頂部極性的減少，最終促進(jìn)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)和侵襲。對(duì)于腫瘤組織，EMT允許腫瘤細(xì)胞脫離原發(fā)腫瘤部位，侵入周圍組織或遠(yuǎn)端器官。轉(zhuǎn)錄因子Snail作為EMT的主要調(diào)節(jié)劑可下調(diào)上皮細(xì)胞-細(xì)胞連接蛋白和上調(diào)間充質(zhì)生物標(biāo)志物(包括vimentin、N-cadherin和基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs))。因此，抑制Snail、vimentin、N-cadherin和MMPs的表達(dá)可能是抑制EMT的有效途徑。

 

　　前列腺素E2(PGE2)是最常見的前列腺素，參與增殖、免疫調(diào)節(jié)和代謝等多種生物過程。在腫瘤組織中，PGE2可以促進(jìn)細(xì)胞增殖、血管生成和轉(zhuǎn)移，成為腫瘤發(fā)展的關(guān)鍵介質(zhì)。PGE合成酶主要與環(huán)氧合酶(COX)相關(guān)，COX2負(fù)責(zé)生成PGE2。COX2在正常組織中一般表達(dá)不顯著，但在包括肝細(xì)胞癌在內(nèi)的各種腫瘤組織中均有高表達(dá)。越來越多的證據(jù)表明，COX2參與了癌癥的發(fā)展和侵襲。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)幾種藥物通過COX/PGE2途徑抑制癌細(xì)胞的EMT。然而，COX/PGE2途徑誘導(dǎo)的靶向EMT的合成藥物往往具有嚴(yán)重的副作用并誘發(fā)耐藥。因此，迫切需要發(fā)現(xiàn)能夠靶向COX2/PGE2通路，抑制腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的副作用較小的天然藥物。

 

　　人參皂苷Rh2是人參中具有較強(qiáng)抗癌活性的主要成分。Rh2作為一種植物化學(xué)物質(zhì)，具有副作用小、藥食同源等優(yōu)點(diǎn)，在癌癥治療中具有優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，大量文獻(xiàn)已經(jīng)證明Rh2可以通過抑制基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)的表達(dá)和調(diào)控EMT的生物標(biāo)志物來抑制腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。HDAC4的募集、miR-31的過表達(dá)、IL-6/STAT3和PI3K/Akt通路的抑制都被證明是Rh2誘導(dǎo)的MMPs減少的原因。然而，Rh2調(diào)控EMT生物標(biāo)志物的機(jī)制尚不清楚。同時(shí)，有報(bào)道稱人參皂苷Rg3通過促進(jìn)c-Jun的乙?；徒到鈦硪种破つw鱗狀細(xì)胞癌的EMT。但是，c-Jun的下游還沒有相關(guān)研究。c-Jun是JNK通路中的一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子，通過調(diào)節(jié)代謝和炎癥反應(yīng)參與癌癥的發(fā)生和進(jìn)展。大量證據(jù)表明c-Jun與COX2的表達(dá)呈正相關(guān)。此外，人參皂苷也被證明通過COX2發(fā)揮抗炎作用。因此，Rh2是否能夠通過c-Jun/COX2/PGE2途徑抑制肝癌的EMT，值得探討。

 

　　此外，我們?cè)谥暗难芯恐泻铣闪巳藚⒃碥誖h2的單辛酸酯衍生物(Rh2-o)，以提高Rh2的生物利用度。我們的研究結(jié)果表明，Rh2-o在肝癌中具有比Rh2更強(qiáng)的促凋亡、抗增殖和免疫調(diào)節(jié)作用。因此，我們有理由推測(cè)，Rh2-o可能比Rh2具有更強(qiáng)的抑制侵襲轉(zhuǎn)移的作用。

 

　　綜上所述，本研究旨在探討Rh2和Rh2-o對(duì)肝癌侵襲轉(zhuǎn)移的抑制作用，以及這種抑制作用是否依賴于c-Jun/COX2/PGE2通路。

 

　　Results

 

　　1.Rh2和Rh2-o抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移和侵襲

 

　　Rh2和Rh2-o可抑制Huh7人肝癌細(xì)胞的細(xì)胞活性、遷移活性，并在體內(nèi)外均能抑制EMT相關(guān)蛋白的表達(dá)。

 

　　2.Rh2和Rh2-o抑制COX2/PGE2通路

 

　　Rh2和Rh2-o可抑制PGE2的分泌，并在體內(nèi)外抑制COX2的蛋白表達(dá)。

 

　　3.Rh2和Rh2-o通過COX2/PGE2途徑抑制轉(zhuǎn)移和侵襲

 

　　外源添加PGE2及COX2過表達(dá)可顯著逆轉(zhuǎn)Rh2和Rh2-o引起的肝癌細(xì)胞遷移抑制及EMT相關(guān)蛋白表達(dá)抑制。

 

　　4.c-Jun的過表達(dá)逆轉(zhuǎn)了Rh2和Rh2-o對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移和侵襲的抑制作用

 

　　過表達(dá)c-Jun可顯著逆轉(zhuǎn)Rh2和Rh2-o抑制的EMT相關(guān)蛋白的表達(dá)。

 

　　Disscussion

 

　　作為人參的主要成分，人參皂苷Rh2已被證明具有抗癌活性。此外，大量文獻(xiàn)也報(bào)道了人參皂苷Rh2對(duì)腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移具有抑制作用。在我們之前的研究中，Rh2-o甚至表現(xiàn)出比Rh2更強(qiáng)的抗癌和免疫調(diào)節(jié)活性。因此，Rh2-o是否比Rh2具有更強(qiáng)的抑制腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的活性值得評(píng)價(jià)。當(dāng)然，其潛在的機(jī)制也應(yīng)該被研究。

 

　　在目前的研究中，c-Jun/COX2/PGE2通路被證明參與了Rh2和Rh2-o對(duì)肝癌侵襲轉(zhuǎn)移的抑制作用(圖6)。COX2/PGE2通路也被證明在癌細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。腫瘤微環(huán)境中的PGE2能夠識(shí)別PGE2受體并與之相互作用。EP1、EP2、EP3和EP4(PGE2受體)在腫瘤細(xì)胞細(xì)胞膜上的表達(dá)，反過來激活腫瘤細(xì)胞中的PI3k通路和JAK/STAT3通路，最終促進(jìn)侵襲和轉(zhuǎn)移。幸運(yùn)的是，Rh2已被證明不僅可以阻斷COX2/PGE2通路，還可以抑制PI3k和JAK/STAT3通路的激活。

 

　　此外，根據(jù)我們的研究結(jié)果，Rh2和Rh2-o可以通過c-Jun調(diào)節(jié)COX2/PGE2通路。c-Jun的乙?；赡苁荝h2和Rh2-o對(duì)侵襲轉(zhuǎn)移發(fā)揮抑制作用的關(guān)鍵因素。一般地，提高乙?；降耐緩街饕袃煞N:促進(jìn)乙酰化或抑制去乙?；irtuin 1和Sirtuin 2都是常見的去乙?；?，大量研究報(bào)道Sirtuin 1和Sirtuin 2可以在各種類型的細(xì)胞(如T細(xì)胞、成骨細(xì)胞、鼻咽癌細(xì)胞和Hela細(xì)胞)和小鼠模型中使c-Jun去乙?；?。研究表明，包括CK(Rh2的代謝物)在內(nèi)的多種人參皂苷可以抑制Sirtuin 1的表達(dá)。因此，Sirtuin 1的調(diào)控可能是Rh2和Rh2-o在肝細(xì)胞癌中促進(jìn)c-Jun乙酰化的可行途徑。

 

　　有趣的是，在小鼠模型中，Rh2-o對(duì)EMT的作用明顯強(qiáng)于Rh2，但在體外沒有觀察到這種顯著差異。這些結(jié)果表明，EMT的抑制是一個(gè)涉及多種細(xì)胞或系統(tǒng)的復(fù)雜過程。免疫細(xì)胞和癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAFs)是腫瘤微環(huán)境中的主要成分，它們都被證明與癌細(xì)胞的EMT相關(guān)。一方面，眾所周知，EMT與免疫抑制細(xì)胞和各種炎癥細(xì)胞因子(如IL-6,IL-8,TNF-α和TGF-β)。具體來說，在EMT相關(guān)的免疫抑制過程中，能夠分化為毒性T細(xì)胞的CD8+T細(xì)胞被耗盡，而能夠分化為Treg細(xì)胞的CD4+T細(xì)胞促進(jìn)了EMT的過程。在之前的研究中，Rh2被證明可以降低荷瘤小鼠CD4+/CD8+細(xì)胞的比例，并且Rh2-o的作用強(qiáng)于Rh2。因此，調(diào)節(jié)腫瘤免疫微環(huán)境的平衡可能是Rh2-o對(duì)EMT的作用優(yōu)于Rh2的原因。另一方面，CAFs可以分泌TGF-β，可能是EMT的另一種誘導(dǎo)劑。實(shí)際上，CAFs中的hedgehog信號(hào)和Wnt信號(hào)以及cas分泌的肝素結(jié)合細(xì)胞因子也可以部分介導(dǎo)癌細(xì)胞的EMT。最新研究表明，人參皂苷可以抑制皮膚真皮成纖維細(xì)胞和肝臟成纖維細(xì)胞的激活。因此，Rh2和Rh2-o具有抑制CAFs活化的潛力。此外，自噬已被證明是EMT在遷移和傳播過程中所必需的。大量文獻(xiàn)表明，Rh2可以抑制癌細(xì)胞的自噬。

 

　　綜上所述，腫瘤免疫微環(huán)境、CAFs和自噬的調(diào)節(jié)也可能是在體內(nèi)Rh2和Rh2-o抑制EMT的機(jī)理。此外，Rh2-o較強(qiáng)的免疫調(diào)節(jié)作用可能導(dǎo)致其在體內(nèi)對(duì)EMT的抑制作用優(yōu)于Rh2。因此，或可進(jìn)一步研究Rh2或Rh2-o對(duì)免疫系統(tǒng)與EMT之間串?dāng)_的影響。

 

　　Conclusion

 

　　綜上所述，人參皂苷Rh2及其辛酯衍生物Rh2-o均能抑制Huh-7細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵襲，并在體外和體內(nèi)抑制EMT。此外，c-Jun/COX2/PGE2通路被證實(shí)與Rh2和Rh2-o對(duì)肝細(xì)胞癌轉(zhuǎn)移和侵襲的抑制作用有關(guān)。本研究揭示了Rh2和Rh2-o對(duì)轉(zhuǎn)移和侵襲具有顯著抑制作用的可能機(jī)制。

2024年1月8日

來源：南昌大學(xué)