Étude sur l'activité et le mécanisme du RCE-4, un ingrédient actif du Lucky Grass, dans l'inhibition de la prolifération, de l'invasion et de la migration des cellules Ca Ski dans le cancer du col de l'utérus
Le cancer du col de l'utérus est une tumeur maligne gynécologique courante et, actuellement, la chirurgie, la radiothérapie et la chimiothérapie sont les principaux traitements utilisés dans la pratique clinique. Cependant, le cancer du col de l'utérus est une tumeur invasive qui se caractérise par des métastases et une dissémination faciles, ce qui fait que les attentes en matière de traitement sont souvent faibles. C'est pourquoi la recherche de nouveaux médicaments de chimiothérapie contre le cancer du col de l'utérus capables d'inhiber l'invasion et la migration de la tumeur a attiré beaucoup d'attention. Les médicaments d'origine naturelle ont toujours été très appréciés par les chercheurs en raison de leurs avantages en termes de multiciblage, d'efficacité et de faible toxicité. Le RCE-4 est une saponine spirostane isolée de Reineckia carnea (Andr.) Kunth, une plante de la famille des Liliaceae, dans notre laboratoire. Son nom chimique est (1 β, 3 β, 5 β, 25S) - spirostane-1,3-diol1- [α - L-rhamnose - (1 → 2) - β - D-xylopyranoside. Sa structure est présentée à la figure 1, et sa teneur est la plus élevée (jusqu'à 13%) dans l'ensemble des saponines de Reineckia carnea (Andr.) Kunth. Parallèlement, son activité pharmacologique est également la meilleure. Le RCE-4 a été inclus en tant que composant phare de Reineckia carnea dans les normes locales de la médecine chinoise à base de plantes de la province de Hubei.
Des recherches antérieures menées dans notre laboratoire ont montré que le RCE-4 possède une bonne cytotoxicité sélective contre les cellules du cancer du col de l'utérus Ca Ski et qu'il peut inhiber de manière significative la croissance des tumeurs issues de la transplantation de cellules Ca Ski chez la souris nude. Le taux d'inhibition tumorale le plus élevé peut atteindre 69,1%. Aucune métastase, infiltration ou modification pathologique des cellules tumorales n'a été observée dans les tissus importants tels que l'utérus et les ovaires des souris traitées. En nous inspirant des résultats précédents, nous supposons que le RCE-4 pourrait avoir des effets inhibiteurs sur l'invasion et la migration des cellules cancéreuses du col de l'utérus. À l'heure actuelle, aucun rapport n'a été publié sur ses activités connexes et ses mécanismes d'action moléculaires.
Wnt/β - caténine et Hippo/YAP sont deux voies de signalisation intracellulaires étroitement associées à l'invasion et à la migration des tumeurs. Ces deux voies régulent l'invasion et la migration des tumeurs en pénétrant dans le noyau par l'intermédiaire de leurs principales molécules de signalisation (β-caténine et YAP/TAZ) et en se liant à des facteurs de transcription pour transcrire les gènes cibles en aval. Le blocage de la voie Wnt/β-caténine a un effet inhibiteur significatif sur la prolifération tumorale. L'activation anormale de la voie de signalisation Wnt/β - caténine peut entraîner des défauts de croissance et de développement, ainsi que l'apparition, la migration et l'invasion de tumeurs. La régulation à la baisse des protéines en aval telles que MMP2 et MMP9 dans la voie Wnt/β-caténine peut inhiber la métastase des cellules tumorales. Contrairement à la fonction biologique de la voie Wnt/β-caténine, l'activation de la voie Hippo/YAP inhibe la prolifération cellulaire et favorise l'apoptose. En l'absence de facteurs d'activation liés à la voie Hippo, YAP non phosphorylée est transférée dans le noyau et interagit avec la famille de facteurs d'activation de la transcription TEAD/TEF pour réguler l'expression des gènes cibles. Les signaux de stimulation extracellulaires peuvent activer Mst1/2 par un mécanisme peu clair, puis phosphoryler d'autres membres du noyau par une série de réactions de phosphorylation en cascade.
Par conséquent, cette étude se concentrera sur les cellules Ca Ski du cancer du col de l'utérus et étudiera les effets et les mécanismes moléculaires du RCE-4 sur la prolifération, l'invasion et la migration du cancer du col de l'utérus par le biais des voies de signalisation Wnt/β - caténine et Hippo/YAP, fournissant ainsi un soutien théorique pour l'application clinique future du RCE-4.

Notre laboratoire a montré par des expériences MTT que le RCE-4 peut inhiber la prolifération des cellules Ca Ski de manière dépendante du temps et de la dose. Les résultats de l'expérience de formation de clones dans cette étude valident l'efficacité du RCE-4. En outre, l'effet du RCE-4 sur l'invasion et la migration des cellules Ca Ski a été détecté par des expériences de grattage et des expériences d'invasion in vitro en chambre Transwell. Les résultats ont montré que le RCE-4 inhibait de manière significative la capacité de migration et d'invasion des cellules Ca Ski et présentait une dépendance à la concentration.
La voie de signalisation Wnt/β - caténine joue un rôle important dans la migration tumorale, et l'entrée de la β - caténine dans le noyau est la clé de l'activation de cette voie. Les résultats ont montré que le RCE-4 peut inhiber l'entrée de la β-caténine dans le noyau par trois voies : l'inhibition de l'expression de p-GSK3 β, la promotion de la phosphorylation de la β-caténine et l'inhibition de l'expression de PAK4, inhibant ainsi la transcription de gènes en aval tels que les métalloprotéinases matricielles MMP2/7/9/14. Il est intéressant de noter que les dernières recherches ont révélé que l'inhibition de l'activité de PAK4 peut renforcer de manière synergique l'effet thérapeutique de la thérapie immunobloquante PD-1. La thérapie PD-1 est peu efficace en l'absence d'infiltration préalable de cellules immunitaires dans le tissu tumoral, ce qui est également la principale raison du développement de la résistance à la thérapie PD-1. L'utilisation d'inhibiteurs de PAK4 peut améliorer de manière significative la réponse des tissus tumoraux à la thérapie de blocage de PD-1 in vivo. Compte tenu de l'effet inhibiteur significatif du RCE-4 sur PAK4, cela nous ouvre une nouvelle voie de recherche.
La relation entre la voie de signalisation Hippo/YAP et l'invasion des cellules tumorales a également été confirmée, mais jusqu'à présent, il existe relativement peu de médicaments ciblant la voie de signalisation Hippo/YAP. En 2018, Gill et al. ont découvert qu'il existe une boucle de rétroaction positive spéciale autour de l'entrée des molécules YAP/TAZ dans le noyau, qui est composée de cinq molécules protéiques : NUAK2, LATS1, p-LATS1, YAP/TAZ dans le cytoplasme et le noyau. NUAK2 peut inhiber l'expression de LATS1 pour empêcher sa phosphorylation, favorisant ainsi le transfert des molécules du complexe YAP/TAZ du cytoplasme vers le noyau. Les molécules YAP/TAZ qui pénètrent dans le noyau se lient aux transcrits NUAK2, et le NUAK2 transcrit pénètre dans le cytoplasme, formant ainsi une boucle de rétroaction positive. La découverte de ce cycle rend la voie de signalisation Hippo/YAP plus complexe et explique la difficulté de réguler la voie de signalisation Hippo/YAP pour inhiber l'invasion des cellules tumorales. Les résultats de cette expérience ont montré que le RCE-4 peut inhiber l'entrée nucléaire de YAP/TAZ par de multiples voies, y compris l'inhibition de la phosphorylation de MST1, l'augmentation de la phosphorylation de YAP et la réduction de l'expression de YAP. La réduction de YAP/TAZ dans le noyau entraîne une diminution de l'expression de NUAK2, rompant ainsi cette boucle de rétroaction positive. La rupture du cycle entraîne une diminution de l'expression des protéines en aval telles que la molécule d'adhésion intercellulaire-1 (ICAM-1), la molécule d'adhésion des cellules vasculaires-1 (VCAM-1), CYR61 et SOX2, ce qui inhibe de manière significative la capacité de migration des cellules Ca Ski.
Il convient de noter que les voies de signalisation Wnt/β - caténine et Hippo/YAP dans les cellules ne sont pas totalement sans rapport et qu'elles interagissent de nombreuses manières. Par exemple, YAP/TAZ phosphorylé peut se lier à la β-caténine, ce qui la maintient dans le cytoplasme et inhibe son activité transcriptionnelle. YAP peut induire l'inactivation de GSK3 β, qui à son tour stabilise la β-caténine cytoplasmique et favorise le transfert nucléaire de la β-caténine. Cette étude n'a pas encore mené de recherches approfondies sur la rétro-régulation mutuelle des deux voies de signalisation. En même temps, ce stade de la recherche présente également certaines limites. Elle n'a pas été validée pour d'autres lignées cellulaires de cancer du col de l'utérus, telles que Hela et SiHa, et manque de résultats expérimentaux sur les animaux. Il s'agit également de notre prochaine orientation de recherche.
En résumé, le RCE-4 a une bonne capacité à inhiber l'invasion et la migration des cellules Ca Ski. Son mécanisme moléculaire consiste principalement à bloquer l'étape clé de l'entrée de la β-caténine et de YAP/TAZ dans le noyau, inhibant ainsi l'activation de la voie de signalisation Wnt/β-caténine et activant la voie de signalisation Hip po/YAP.