Estudio sobre la Actividad y el Mecanismo de RCE-4, un Ingrediente Activo de Lucky Grass, en la Inhibición de la Proliferación, Invasión y Migración de las Células Ca Ski en el Cáncer Cervical
El cáncer de cuello de útero es un tumor maligno ginecológico frecuente y, en la actualidad, la cirugía, la radioterapia y la quimioterapia son sus principales tratamientos en la práctica clínica. Sin embargo, debido al hecho de que el cáncer de cuello de útero es en su mayoría un tumor invasivo con las características de fácil metástasis y diseminación, a menudo conduce a malas expectativas de tratamiento. Por lo tanto, la búsqueda de nuevos fármacos quimioterapéuticos contra el cáncer de cuello de útero que puedan inhibir su invasión y migración ha atraído mucha atención. Los fármacos de origen natural siempre han sido muy valorados por los estudiosos debido a sus ventajas multiobjetivo, eficaces y de baja toxicidad. RCE-4 es una saponina espirostánica aislada en nuestro laboratorio a partir de Reineckia carnea (Andr.) Kunth, una planta de la familia de las liliáceas. Su nombre químico es (1 β, 3 β, 5 β, 25S) - espirostano-1,3-diol1- [α - L-ramnosa - (1 → 2) - β - D-xilopiranósido. Su estructura se muestra en la figura 1, y tiene el mayor contenido (hasta 13%) en el total de saponinas de Reineckia carnea (Andr.) Kunth. Al mismo tiempo, su actividad farmacológica es también la mejor. El RCE-4 se ha incluido como componente destacado de la Reineckia carnea en las normas locales de fitoterapia china de la provincia de Hubei.
Investigaciones previas en nuestro laboratorio han descubierto que el RCE-4 tiene una buena citotoxicidad selectiva contra las células Ca Ski de cáncer cervical y puede inhibir significativamente el crecimiento de tumores de trasplante de células Ca Ski en ratones desnudos. La mayor tasa de inhibición tumoral puede alcanzar 69,1%. No se observaron metástasis de células tumorales, infiltración ni cambios patológicos en tejidos importantes como el útero y los ovarios de los ratones tratados. Inspirándonos en resultados anteriores, especulamos que el RCE-4 puede tener efectos inhibidores sobre la invasión y la migración de las células de cáncer de cuello de útero. En la actualidad, no existen informes sobre sus actividades relacionadas y mecanismos moleculares de acción.
Wnt/β - catenina e Hippo/YAP son dos vías de señalización intracelular estrechamente relacionadas con la invasión y la migración tumorales. Ambas vías regulan la invasión y migración tumorales entrando en el núcleo a través de sus moléculas de señalización principales (β - catenina y YAP/TAZ) y uniéndose a factores de transcripción para transcribir genes diana aguas abajo. El bloqueo de la vía Wnt/β - catenina tiene un efecto inhibidor significativo sobre la proliferación tumoral. La activación anormal de la vía de señalización Wnt/β - catenina puede causar defectos de crecimiento y desarrollo, así como la aparición, migración e invasión de tumores. La regulación a la baja de proteínas corriente abajo como MMP2 y MMP9 en la vía Wnt/β - catenina puede inhibir la metástasis de células tumorales. Contrariamente a la función biológica de la vía Wnt/β - catenina, la activación de la vía Hippo/YAP inhibe la proliferación celular y promueve la apoptosis celular. En ausencia de factores activadores relacionados con Hippo, el YAP no fosforilado se traslada al núcleo e interactúa con la familia de factores activadores de la transcripción TEAD/TEF para regular la expresión de genes diana. Las señales de estimulación extracelular pueden activar Mst1/2 a través de un mecanismo poco claro, y luego fosforilar a otros miembros del núcleo a través de una serie de reacciones de fosforilación en cascada.
Por lo tanto, este estudio se centrará en células Ca Ski de cáncer cervical e investigará los efectos y mecanismos moleculares de RCE-4 en la proliferación, invasión y migración del cáncer cervical a través de las vías de señalización Wnt/β - catenina e Hippo/YAP, proporcionando apoyo teórico para la futura aplicación clínica de RCE-4.

Nuestro laboratorio ha demostrado mediante experimentos con MTT que el RCE-4 puede inhibir la proliferación de células Ca Ski de forma dependiente del tiempo y de la dosis. Los resultados del experimento de formación de clones en este estudio validan aún más la eficacia del RCE-4. Además, se detectó el efecto de RCE-4 en la invasión y migración de células Ca Ski mediante experimentos de rascado y experimentos de invasión in vitro en cámara Transwell. Los resultados mostraron que el RCE-4 inhibía significativamente la capacidad de migración e invasión de las células Ca Ski, y mostraba dependencia de la concentración.
La vía de señalización Wnt/β - catenina juega un papel importante en la migración tumoral, y la entrada de β - catenina en el núcleo es la clave para la activación de esta vía. Los resultados mostraron que RCE-4 puede inhibir la entrada nuclear de β - catenina a través de tres vías: la inhibición de la expresión de p-GSK3 β, la promoción de la fosforilación de β - catenina, y la inhibición de la expresión de PAK4, inhibiendo así la transcripción de genes aguas abajo, tales como metaloproteinasas de matriz MMP2/7/9/14. Curiosamente, las últimas investigaciones han descubierto que la inhibición de la actividad de PAK4 puede potenciar sinérgicamente el efecto terapéutico de la terapia de bloqueo inmunitario PD-1. La terapia PD-1 tiene poca eficacia en ausencia de una infiltración previa de células inmunitarias en el tejido tumoral, que es también la razón principal del desarrollo de resistencia a la terapia PD-1. El uso de inhibidores de PAK4 puede mejorar significativamente la respuesta de los tejidos tumorales a la terapia de bloqueo de PD-1 in vivo. Teniendo en cuenta el significativo efecto inhibidor de RCE-4 sobre PAK4, esto nos proporciona una nueva dirección de investigación.
También se ha confirmado la relación entre la vía de señalización Hippo/YAP y la invasión de células tumorales, pero hasta ahora hay relativamente pocos fármacos dirigidos a la vía de señalización Hippo/YAP. En 2018, Gill et al. descubrieron que existe un bucle especial de retroalimentación positiva en torno a la entrada de moléculas YAP/TAZ en el núcleo, que se compone de cinco moléculas de proteínas: NUAK2, LATS1, p-LATS1, YAP/TAZ en el citoplasma y el núcleo. NUAK2 puede inhibir la expresión de LATS1 para evitar su fosforilación, promoviendo así la transferencia de moléculas del complejo YAP/TAZ del citoplasma al núcleo. Las moléculas YAP/TAZ que entran en el núcleo se unen a los transcritos NUAK2, y el NUAK2 transcrito entra en el citoplasma, formando un bucle de retroalimentación positiva. El descubrimiento de este ciclo hace que la vía de señalización Hippo/YAP sea más compleja y explica la dificultad de regular la vía de señalización Hippo/YAP para inhibir la invasión de células tumorales. Los resultados de este experimento mostraron que RCE-4 puede inhibir la entrada nuclear de YAP/TAZ a través de múltiples vías, incluyendo la inhibición de la fosforilación de MST1, el aumento de la fosforilación de YAP y la reducción de la expresión de YAP. La reducción de YAP/TAZ en el núcleo conduce a una disminución de la expresión de NUAK2, rompiendo así este bucle de retroalimentación positiva. La interrupción del ciclo conduce a una disminución de la expresión de proteínas corriente abajo como la molécula de adhesión intercelular-1 (ICAM-1), la molécula de adhesión celular vascular-1 (VCAM-1), CYR61, y SOX2, inhibiendo significativamente la capacidad de migración de las células Ca Ski.
Cabe señalar que las vías de señalización Wnt/β - catenina e Hippo/YAP en las células no están completamente desvinculadas, e interactúan de muchas maneras. Por ejemplo, la YAP/TAZ fosforilada puede unirse a la β - catenina, haciendo que permanezca en el citoplasma e inhiba su actividad transcripcional. YAP puede inducir la inactivación de GSK3 β, que a su vez estabiliza la β - catenina citoplasmática y promueve la transferencia nuclear de β - catenina. Este estudio aún no ha realizado una investigación en profundidad sobre la regulación de retroalimentación mutua de las dos vías de señalización. Al mismo tiempo, esta etapa de la investigación también tiene ciertas limitaciones. No se ha validado para otras líneas celulares de cáncer de cuello de útero, como Hela y SiHa, y carece de resultados experimentales en animales. Esta es también nuestra próxima dirección de investigación.
En resumen, RCE-4 tiene una buena capacidad para inhibir la invasión y migración de las células Ca Ski. Su mecanismo molecular se consigue principalmente bloqueando el paso clave de β - catenina y YAP/TAZ que entran en el núcleo, inhibiendo así la activación de la vía de señalización Wnt/β - catenina y activando la vía de señalización Hip po/YAP.