Le Guanguan Tengzhi G inhibe la prolifération des cellules cancéreuses colorectales par la voie de signalisation ATM-CH2-p53.
Le cancer colorectal (CCR) est l'une des tumeurs malignes les plus répandues. Son taux d'incidence est le troisième au monde et son taux de mortalité le deuxième au monde. Bien que les progrès en matière de diagnostic et de traitement aient permis de prolonger la vie de certains patients, le taux de survie à 5 ans n'est encore que de 64%, ce qui n'est pas très différent de ce qu'il était il y a 10 ans. Actuellement, le principal traitement du cancer colorectal est la chirurgie combinée à la radiothérapie et à la chimiothérapie, et ses effets secondaires graves réduisent considérablement la qualité de vie des patients. Ces dernières années, des études pertinentes ont montré que les médicaments naturels présentaient certains avantages en inhibant la prolifération du cancer colorectal et en réduisant les effets secondaires toxiques de la radiothérapie et de la chimiothérapie, ce qui en fait un moyen important de traiter le cancer colorectal.

Marsdeniatenacissima - (Roxb.) Wight et Arn est une plante médicinale de la famille des Asclepiadaceae, principalement produite dans des provinces telles que le Yunnan et le Guizhou. Les recherches ont montré que la vigne tongguan a un large éventail d'effets pharmacologiques, notamment la lutte contre le cancer, le soulagement de l'asthme, la régulation immunitaire, la réduction de la pression artérielle, le soulagement de la douleur, la diurèse et l'atténuation de la leucopénie chez les patients cancéreux causée par la radiothérapie et la chimiothérapie. En outre, il est également utilisé en clinique pour traiter diverses tumeurs telles que le cancer gastrique, le cancer du poumon, le cancer du foie, la leucémie, etc. La recherche a montré que les saponines totales de la vigne Tongguan ont des effets antiprolifératifs sur les cellules cancéreuses du foie et sont ses principaux ingrédients actifs anticancéreux. La structure chimique du tenacissoside G (TG) est présentée à la figure 1. Il s'agit de l'un des composants des saponines totales du tenacissoside G. Des rapports de recherche indiquent que le TG pourrait être le principal ingrédient actif dans le traitement du cancer du poumon non à petites cellules dans le Tongguan Teng, exerçant des effets anti-cancer du poumon par le biais de multiples voies de signalisation telles que PI3K/Akt. Cependant, il n'existe actuellement aucun rapport sur le rôle et le mécanisme du TG dans la lutte contre le cancer colorectal. Cette expérience prend pour objet de recherche les cellules humaines de cancer colorectal RKO et LoVo, observe l'effet du TG sur l'activité de prolifération des cellules de cancer colorectal et explore son mécanisme d'action possible.

En tant que médicament traditionnel chinois, la vigne tongguan a des effets anticancéreux dans la pratique clinique. Selon les rapports de recherche pertinents, l'agent anticancéreux extrait de la vigne Tongguan a un effet inhibiteur significatif sur la prolifération des cellules tumorales, et son extrait de saponine totale peut induire l'apoptose des cellules et exercer son activité anticancéreuse. Nous avons donc mené une étude sur les effets pharmacologiques et les mécanismes moléculaires du principal ingrédient actif, le glycoside G de la vigne Tongguan, sur le cancer colorectal. Les résultats expérimentaux ont montré que le Tongguan Tengzhi G peut inhiber de manière significative la prolifération des cellules cancéreuses colorectales et induire des dommages à l'ADN, activer la voie ATM-CHK2-p53 et provoquer l'arrêt du cycle cellulaire et l'apoptose par la médiation de p53.

Le maintien de l'intégrité de l'ADN génomique est crucial pour la croissance et la prolifération des cellules. Cependant, les cellules peuvent subir des dommages plus ou moins importants à l'ADN en raison de divers facteurs physiques ou chimiques, tant internes qu'externes. Parmi eux, les cassures double brin de l'ADN constituent le type le plus grave de dommages à l'ADN. Lorsque l'ADN subit des cassures double brin, le mécanisme cellulaire de réponse aux dommages de l'ADN phosphoryle les histones H2AX entourant l'ADN, formant ainsi H2AX gamma. Le gamma H2AX peut se regrouper sur le site du dommage en quelques minutes pour former des foyers de gamma H2AX, et le nombre de foyers correspond positivement au niveau des cassures double brin de l'ADN. Il est donc reconnu comme l'un des marqueurs moléculaires sensibles des ruptures de double brin d'ADN. Nous avons d'abord utilisé le test des comètes pour détecter les lésions intracellulaires de l'ADN après l'administration de TG et nous avons constaté que la teneur en ADN de la queue du groupe traité par le médicament augmentait de manière significative, ce qui indique l'induction de lésions de l'ADN dans les cellules cancéreuses colorectales par TG. En outre, les résultats de la coloration par immunofluorescence ont montré que, par rapport au groupe témoin, le groupe traité par le médicament présentait une augmentation significative du nombre de foyers positifs intracellulaires γ - H2AX et une augmentation significative du niveau d'expression de γ - H2AX, ce qui prouve que la TG induit des cassures double brin de l'ADN pour provoquer des lésions de l'ADN.

La réponse aux dommages de l'ADN fait référence à la modification de l'ADN initiée par un organisme pour protéger les cellules contre les dommages lorsqu'elles sont stimulées ; cela comprend principalement l'activation des points de contrôle périodiques, la réparation des dommages de l'ADN et l'apoptose cellulaire induite par les dommages de l'ADN. Les voies utilisées pour réparer les lésions de l'ADN dans les cellules sont complexes et diverses. Lorsqu'un double brin d'ADN se brise, le récepteur de dommages reconnaît immédiatement le dommage et adopte la réparation par recombinaison homologue et la réparation par recombinaison non homologue connectée à l'extrémité. Parmi eux, la protéine ATM est l'un des points clés impliqués dans la reconnaissance et la réparation des dommages cellulaires, et elle participe à la réponse aux dommages de l'ADN par le biais des deux voies susmentionnées. Lorsque la protéine ATM est activée, la cible en aval CHK2 subit une phosphorylation et active p53, ce qui provoque l'arrêt du cycle cellulaire et induit l'apoptose des cellules. L'arrêt de la progression du cycle G1/S est principalement causé par la régulation de p21, un inhibiteur de la kinase cycline-dépendante induit par p53. Les résultats de la cytométrie de flux et du Western blot ont montré que la TG peut induire un arrêt de la phase G0/G1 en augmentant les niveaux de p21 et en inhibant l'expression des protéines CDK2, CDK4, CDK6, Cyclin D1 et CyclinE liées au cycle.

La recherche a montré que la voie de signalisation ATM-CHK2-p53 joue un rôle important dans l'apoptose cellulaire induite par les dommages à l'ADN. Sur la base de son effet d'induction des lésions de l'ADN, nous avons mené une recherche sur le mécanisme moléculaire de l'effet régulateur de la TG sur la voie de signalisation ATM-CHK2-p53. Les résultats de l'expérience de Western blot ont montré qu'après 48 heures d'administration de TG, les niveaux de phosphorylation intracellulaire d'ATM et de CHK2 ont augmenté de manière significative, et les niveaux d'expression et de phosphorylation de la protéine p53 ont également augmenté de manière significative. Parallèlement, nous avons détecté les marqueurs d'apoptose intracellulaires cleanedPARP et cleanedCaspase 3 et constaté que leurs niveaux d'expression augmentaient de manière significative avec l'augmentation de la concentration du médicament, ce qui indique que la TG a un effet d'induction de l'apoptose sur les cellules cancéreuses colorectales. On peut en déduire que l'activation de l'ATM dans les cellules après le traitement par TG peut induire la phosphorylation de sa protéine en aval CHK2 et activer davantage la p53, conduisant à l'apoptose cellulaire médiée par la p53.

L'inhibition du cycle cellulaire joue un rôle important dans la lutte contre la prolifération des cellules cancéreuses colorectales. La cycline et la kinase dépendante de la cycline (CDK) régulent le cycle cellulaire en formant des complexes CDK-Cycline et en phosphorylant des protéines cibles au cours du processus du cycle cellulaire. Parmi elles, CDK2 CyclinE et CDK4/6-Cyclin D1 jouent un rôle important dans la transition des cellules de la phase G1 à la phase S, tandis que p21 a un effet inhibiteur sur ce processus de transformation du cycle. En raison de l'augmentation de l'activité de p53 par TG via la voie de signalisation ATM-CH2-p53, p53 activée peut initier des points de contrôle de la phase G1/S et induire un arrêt du cycle cellulaire en phase G0/G1 en activant p21.

En résumé, cette étude a montré que les TG ont un effet inhibiteur sur la prolifération des cellules cancéreuses colorectales et induisent l'arrêt de la phase G0/G1 et l'apoptose. En outre, les TG peuvent causer des dommages à l'ADN cellulaire et activer la voie de signalisation ATM-CHK2-p53. Par conséquent, cela suggère que les TG peuvent induire l'arrêt du cycle cellulaire et l'apoptose médiés par p53, et inhiber la prolifération des cellules cancéreuses colorectales en régulant la voie de signalisation ATM-CH2-p53. Cette étude fournit une certaine base théorique pour le traitement du cancer colorectal par le Guantongteng G, et d'autres mécanismes d'action connexes doivent faire l'objet de recherches plus approfondies.