Forschung über die Hemmung von Gebärmutterhalskrebs durch Resveratrol durch Induktion des autophagischen Zelltods
Resveratrol (RES), eine nicht flavonoide Polyphenolverbindung, ist weit verbreitet in Weintrauben, Erdnüssen und anderen Pflanzen sowie in der traditionellen chinesischen Medizin wie Polygonum cuspidatum. Als natürliches Medikament mit geringer Toxizität hat es entzündungshemmende, antioxidative, thrombozytenaggregationshemmende, arteriosklerosehemmende und andere Wirkungen. Darüber hinaus ist Resveratrol auch ein vielversprechendes Antitumormittel. Es verfügt über eine breite Palette von Angriffspunkten, wie mTOR, JAK,β-Amyloid, Adenylylzyklase, IKβ, DNA-Polymerase und ist ein spezifischer SIRT1-Aktivator und ein wirksamer Inhibitor des Pregnan-X-Rezeptors (PXR). Jüngste Studien haben ergeben, dass RES in vitro und in vivo eine hemmende Wirkung gegen verschiedene Tumore hat, aber klinische Versuche mit RES als Krebsmedikament sind noch begrenzt. Die Ergebnisse von Tests mit RES in Tumortiermodellen deuten darauf hin, dass RES vor allem bei gastrointestinalen Tumoren eine präventive Rolle spielt. Im Tiermodell für Brustkrebs könnte RES ein Krebstherapeutikum werden. Diese positive Wirkung hängt jedoch vom Tier- und Zelltyp ab. Es gibt relativ wenige Berichte über die Rolle von RES im Gebärmutterhalskrebsmodell bei Infektion mit dem menschlichen HPV-Virus. In dieser Studie wurden hauptsächlich HeLa-Zellen verwendet, um in Nacktmäusen subkutan Tumore zu erzeugen, und die krebshemmende Wirkung von RES in vivo untersucht. Durch den Nachweis der Rolle von RES in der Autophagie von Gebärmutterhalskrebszellen wurde der Mechanismus der Hemmung von Gebärmutterhalskrebs durch die Förderung des autophagischen Zelltods durch RES sowohl in vivo als auch in vitro erforscht.

Die Behandlung von Gebärmutterhalskrebs erfolgt hauptsächlich chirurgisch, mit postoperativer Kombination von Chemo- und Strahlentherapie. Aufgrund der starken Nebenwirkungen und der Anfälligkeit der meisten Chemotherapeutika für Arzneimittelresistenz sind die klinische Behandlung und die Prognose von Gebärmutterhalskrebs begrenzt. Die Suche nach Medikamenten mit guter Anti-Tumor-Wirkung und geringer Toxizität ist daher ein dringender Bedarf für die klinische Behandlung. In den letzten Jahren haben zahlreiche Studien bestätigt, dass RES eine gute Anti-Tumor-Wirkung hat und sowohl bei der Entstehung als auch bei der Entwicklung von Tumoren wirksam ist. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Gewebeprotease L den durch Resveratrol induzierten autophagischen und apoptotischen Zelltod in Gebärmutterhalskrebszellen vermittelt. Resveratrol bewirkt eine Verringerung des mitochondrialen Membranpotenzials in Gebärmutterhalskrebs-Zelllinien, fördert die Apoptose und erhöht die lysosomale Durchlässigkeit. In dieser Studie wurde die hemmende Wirkung von Resveratrol auf Gebärmutterhalskrebs über den Autophagie-Weg durch In-vitro- und In-vivo-Experimente weiter validiert. Erstens wurde durch In-vivo-Experimente bestätigt, dass RES das Fortschreiten von Gebärmutterhalskrebs signifikant hemmt. Darüber hinaus ergab die Untersuchung auf Gewebeebene, dass die Expression von Proteinen, die mit der Autophagie zusammenhängen, durch RES reguliert wird. Daher wird spekuliert, dass der Mechanismus der Hemmung von Gebärmutterhalskrebs durch RES mit dem Auftreten des durch RES induzierten autophagischen Zelltods (ACD) zusammenhängen könnte. Der ACD ist das Ergebnis einer übermäßigen Autophagie in den Zellen und ist ebenfalls ein Caspase-unabhängiger programmierter Zelltod vom Typ II, der sich von der Apoptose unterscheidet. Sein Hauptmerkmal ist das Vorhandensein einer großen Anzahl von Autophagosomen und Autolysosomen im Zytoplasma, in denen der Großteil der Substanzen im Zytoplasma abgebaut wird, der Zellkern jedoch intakt bleibt. Bei anhaltendem Stress und fortgesetzter Autophagie sterben Zellen aufgrund übermäßiger Selbstentleerung ab. Der Tod solcher Zellen weist häufig autophagische Merkmale auf, die sich vor allem in einer Überexpression von Beclin1 und der Bildung einer großen Anzahl von Autophagosomen und Autolysosomen in den Zellen manifestieren. Das Vakuolenmembranprotein-1 (VMP1) ist ein anerkanntes autophagisches Protein, dessen Expressionsniveau negativ mit der Bösartigkeit des Tumors korreliert ist. Zusammen mit Beclin-1 dient es als molekularer Schalter zur Aktivierung der Autophagie. Über die Expression und die Rolle von VMP1 bei Gebärmutterhalskrebs wurde bisher noch nicht berichtet.
Durch RT-PCR, Western Blot und Autophagie-Assays wurde bestätigt, dass RES das Auftreten von ACD in Gebärmutterhalskrebszellen fördert. Die Ergebnisse zeigten, dass Beclin-1, VMP1 und LC3B, die sich an der inneren Membran von Autophagosomen und Autolysosomen befinden, durch RES in Gebärmutterhalskrebszellen in hohem Maße exprimiert werden können, mit einer ähnlichen Wirkung wie Rapa. Rapa ist ein Inhibitor der Säugetier-TOR-Kinase (mTOR), der an FKBP12 bindet, um die mTORC1-Aktivierung der Autophagie zu hemmen und dadurch tumorsuppressive Wirkungen auszuüben. Eine weitere Untersuchung der Autophagosomen und des autophagischen Flusses ergab, dass sowohl RES als auch Rapa die Bildung von Autophagosomen und Autolysosomen fördern können. Nach der kombinierten Anwendung nahmen Autophagosomen und Autolysosomen weiter zu, begleitet von einer Abnahme von P62 und Mitochondrien, aber der Zellkern blieb intakt; gleichzeitig beobachteten wir, dass BAFA1 den durch RES verursachten autophagischen Fluss von Gebärmutterhalskrebszellen blockieren kann. Die Kombination von BAFA1 und RES führte zu einer Anhäufung von Autophagosomen und P62, begleitet von einer signifikanten Abnahme der Mitochondrien, und zu offensichtlichen Anomalien im Zellkern im Vergleich zu anderen Gruppen. BAFA1 ist ein Makrolid-Antibiotikum, das aus Streptomyces-Arten isoliert wurde und ein spezifischer Inhibitor der vakuolären H+ATPase (V-ATPase) ist. BAFA1 kann auf Mitochondrien abzielen, Apoptose-induzierende Faktoren von den Mitochondrien in den Zellkern übertragen und die Caspase-unabhängige Apoptose fördern. Darüber hinaus induziert BAFA1 die Bindung von Beclin-1 an Bcl-2, wodurch die Autophagie weiter gehemmt und die Zellapoptose gefördert wird. Unsere experimentellen Ergebnisse bestätigten auch diesen Punkt. Durch den Nachweis des mitochondrialen Membranpotenzials und der TUNEL-Positivitätsrate fanden wir heraus, dass RES eine Verringerung des mitochondrialen Membranpotenzials induzieren kann, um die Zellapoptose zu fördern, und dass es unterschiedliche Reaktionen auf Gebärmutterhalskrebszellen bei Autophagie-Aktivierung und Autophagie-Hemmung gibt. In der Literatur wurde berichtet, dass RES den durch Rapa induzierten Abbau von P62 verhindert, so dass die Kombination von Rapa und RES die Hochregulierung der Autophagie verhindern und die Apoptose von Brustkrebszellen induzieren kann. In dieser Studie haben wir jedoch festgestellt, dass die Kombination von RES und Rapa eine übermäßige Autophagie in Gebärmutterhalskrebszellen fördern kann, und die umfangreiche Bildung von Autophagosomen führt zum Auftreten von ACD; Wenn der Autophagiefluss von Gebärmutterhalskrebszellen blockiert ist, kann RES durch die Verringerung des mitochondrialen Membranpotenzials eine endogene Zellapoptose induzieren.

Daraus ist ersichtlich, dass RES gute Anwendungsmöglichkeiten bei der Behandlung von gynäkologischen Tumoren wie Gebärmutterhalskrebs hat, und wenn es in Kombination mit dem Autophagie-Aktivator Rapa oder dem Autophagie-Inhibitor BAFA1 verwendet wird, kann es eine positivere Rolle bei der Krebsbekämpfung spielen, indem es den autophagischen Tod oder die Zellapoptose fördert.