Kutatás a rezveratrol méhnyakrák gátlásáról az autofág sejtpusztulás indukálásával
A rezveratrol (RES), egy nem flavonoid polifenol vegyület, széles körben megtalálható a szőlőben, a földimogyoróban és más növényekben, valamint a hagyományos kínai gyógyászatban, például a Polygonum cuspidatumban. Alacsony toxicitású természetes gyógyszerként gyulladáscsökkentő, antioxidáns, vérlemezke-aggregáció elleni, érelmeszesedés elleni és egyéb hatásokkal rendelkezik. Ezenkívül a resveratrol ígéretes daganatellenes gyógyszer is. Számos célpontja van, mint például az mTOR JAK、β-amyloid、Adenil-cikláz、IKKβ、DNS-polimeráz， Emellett specifikus SIRT1 aktivátor és a pregnán X receptor (PXR) hatékony gátlója. A legújabb vizsgálatok szerint a RES in vitro és in vivo gátló hatással rendelkezik különböző daganatokkal szemben, de a RES mint rákellenes gyógyszer klinikai vizsgálatai még mindig korlátozottak. A RES tumoros állatmodellekben végzett vizsgálatainak eredményei azt mutatják, hogy a RES elsősorban a gasztrointesztinális tumorokban játszik megelőző szerepet. Az emlőrák állatmodelljében a RES rákterápiás szerré válhat. Ez a kedvező hatás azonban az állattól és a sejttípustól függ. Viszonylag kevés jelentés szól a RES szerepéről a humán HPV-vírusfertőzés méhnyakrákmodelljében. Ebben a tanulmányban főként HeLa sejteket használtak fel nude egerekben szubkután tumorok létrehozására, és vizsgálták a RES in vivo rákellenes hatását. A RES-nek a méhnyakráksejtek autofágiájában betöltött szerepének kimutatásával a méhnyakrákot az autofágikus sejthalál elősegítésével gátló RES mechanizmusát in vivo és in vitro szempontból is feltártuk.

A méhnyakrák kezelése főként sebészi, a műtétet követően kemoterápia és sugárterápia kombinációjával. A legtöbb kemoterápiás gyógyszer erős mellékhatásai és a gyógyszerrezisztenciára való hajlam miatt a méhnyakrák klinikai kezelése és prognózisa korlátozott. Ezért a jó daganatellenes hatással és alacsony toxicitással rendelkező gyógyszerek megtalálása sürgős szükséglet a klinikai kezeléshez. Az elmúlt években számos tanulmány megerősítette, hogy a RES jó daganatellenes képességgel rendelkezik, és hatékony mind a tumor előfordulása, mind a tumor kialakulása esetén. A kutatások kimutatták, hogy a szöveti proteáz L közvetíti a resveratrol által indukált autofágikus és apoptotikus sejthalált a méhnyakráksejtekben. A rezveratrol a mitokondriális membránpotenciál csökkenését indukálja a méhnyakrákos sejtvonalakban, elősegítve az apoptózist és növelve a lizoszómális permeabilitást. Ez a tanulmány in vitro és in vivo kísérletekkel tovább validálta a rezveratrol autofágia útvonalon keresztül a méhnyakrákra gyakorolt gátló hatását. Először is, in vivo kísérletekkel megerősítették, hogy a RES jelentősen gátolja a méhnyakrák progresszióját. Továbbá a szöveti szintű kimutatás kimutatta, hogy az autofágiával kapcsolatos fehérjék expresszióját a RES szabályozza. Ezért feltételezhető, hogy a méhnyakrák RES általi gátlásának mechanizmusa a RES által indukált autofágikus sejthalál (ACD) előfordulásához kapcsolódhat. Az ACD a sejtek túlzott autofágiájának eredménye, és ez is egy kaszpázfüggetlen II. típusú programozott sejthalál, amely különbözik az apoptózistól. Fő jellemzője a nagyszámú autofágoszóma és autoliszoszóma jelenléte a citoplazmában, ahol a citoplazmában lévő anyagok többsége lebomlik, de a sejtmag érintetlen marad. Tartós stressz és folyamatos autofágia esetén a sejtek a túlzott önleépülés miatt elpusztulnak. Az ilyen sejtek halála gyakran mutat autofágikus jellegzetességeket, ami főként a Beclin1 túlzott expressziójában és a sejtekben nagyszámú autofagoszóma és autoliszoszóma termelődésében nyilvánul meg. A vákuolamembrán protein-1 (VMP1) egy elismert autofágikus fehérje, és expressziós szintje negatívan korrelál a tumor rosszindulatúságával. A Beclin-1-gyel együtt molekuláris kapcsolóként szolgál az autofágia aktiválásához. A VMP1 expressziójáról és szerepéről a méhnyakrákban még nem számoltak be.
RT-PCR, Western blot és autofágia vizsgálatokkal megerősítették, hogy a RES elősegíti az ACD kialakulását a méhnyakrákos sejtekben. Az eredmények azt mutatták, hogy az autofágoszómák és autoliszoszómák belső membránján található Beclin-1, VMP1 és LC3B a RES által a méhnyakráksejtekben a Rapa-hoz hasonló hatással nagymértékben kifejeződnek. A Rapa az emlős TOR (mTOR) kináz inhibitora, amely az FKBP12-hez kötődve gátolja az autofágia mTORC1 aktiválását, ezáltal tumorszuppresszív hatást fejt ki. Az autofagoszómák és az autofágikus fluxus további vizsgálata kimutatta, hogy mind a RES, mind a Rapa képes elősegíteni az autofagoszómák és autoliszoszómák kialakulását. Kombinált alkalmazás után az autofagoszómák és autoliszoszómák tovább növekedtek, a P62 és a mitokondriumok csökkenésével együtt, de a sejtmag érintetlen maradt; Ugyanakkor megfigyeltük, hogy a BAFA1 képes blokkolni a méhnyakráksejtek RES által okozott autofágikus áramlását. A BAFA1 és a RES kombinációja az autofágoszómák és a P62 felhalmozódását eredményezte, amit a mitokondriumok jelentős csökkenése, valamint a sejtmag nyilvánvaló rendellenességei kísértek a többi csoporthoz képest. A BAFA1 egy Streptomyces fajokból izolált makrolid antibiotikum, amely egy specifikus vakuoláris típusú H+ATPáz (V-ATPáz) inhibitor. A BAFA1 képes a mitokondriumokat megcélozni, az apoptózist indukáló faktorok mitokondriumból a sejtmagba történő átvitelét előidézni, és elősegíteni a kaszpáz független apoptózist. Ezenkívül a BAFA1 indukálja a Beclin-1 kötődését a Bcl-2-höz, ami tovább gátolja az autofágiát és elősegíti a sejtek apoptózisát. Kísérleti eredményeink is megerősítették ezt a pontot. A mitokondriális membránpotenciál és a TUNEL-pozitivitási arány kimutatásával megállapítottuk, hogy a RES a sejtek apoptózisának elősegítése érdekében a mitokondriális membránpotenciál csökkenését idézheti elő, és különböző válaszokat hozhat létre a méhnyakrákos sejteknél az autofágia aktiválása és az autofágia gátlása esetén. Az irodalomban arról számoltak be, hogy a RES megakadályozza a Rapa által indukált P62 degradációt, így a Rapa és a RES kombinációja megakadályozhatja az autofágia felszabályozását és apoptózist indukálhat az emlőráksejtekben. Ebben a vizsgálatban azonban azt találtuk, hogy a RES és a Rapa kombinációja elősegítheti a túlzott autofágiát a méhnyakráksejtekben, és az autofagoszómák kiterjedt képződése ACD kialakulásához vezet; Amikor a méhnyakráksejtek autofágia áramlása blokkolva van, a RES a mitokondriális membránpotenciál csökkentésével endogén sejt apoptózist indukálhat.

Ebből látható, hogy a RES jó alkalmazási kilátásokkal rendelkezik a nőgyógyászati daganatok, például a méhnyakrák kezelésében, és ha az autofágia aktivátor Rapával vagy az autofágia gátló BAFA1-vel kombinálva alkalmazzák, akkor az autofágikus halál vagy a sejt apoptózis elősegítésével pozitívabb rákellenes szerepet játszhat.