A fahéjaldehid apoptózist indukál és csökkenti a HPVE6/E7 fehérje expresszióját a humán méhnyakrák Siha sejtekben
A méhnyakrák az egyik leggyakoribb rosszindulatú daganat a női reproduktív rendszerben, és a méhnyakrákos betegek több mint 99%-je magas kockázatú humán papillomavírus (HPV) fertőzéssel jár, a HPV16 és HPV18 gyakori magas kockázatú fenotípusok. Az utóbbi években az előfordulási aránya jelentősen megnőtt. Bár a gyógyszeres sugárterápia/kémoterápia és a sebészeti kezelés bizonyos hatással van a korai méhnyakrákra, a kezelés hatása a közép- és késői méhnyakrákra nem jó, és a kiújulási arány magas, nyilvánvaló mellékhatásokkal. Az E6/E7, mint a méhnyakrák fő onkogénjei, a hámsejtek kezdeti elváltozásainak okozói, és elősegíthetik a gazdasejtek proliferációját és a vírusamplifikációt. A kutatások kimutatták, hogy a HPV E6/E7 onkogének potenciális gyógyszercélpontokká váltak a méhnyakrák kezelésében. Ezért az E6/E7 lebontását indukáló természetes vegyületek a méhnyakrák elleni gyógyszerek fontos forrását jelenthetik.
A fahéj, mint a klinikai gyakorlatban gyakran alkalmazott hagyományos kínai gyógyszerek egyike, a "leghosszabb gyógyszer" címet viseli. A fahéjaldehid (CA), mint a fahéj illóolajának fő összetevője, egy természetes kis molekulájú vegyület. A kutatások kimutatták, hogy különböző farmakológiai tevékenységekkel rendelkezik, például lázcsillapító, gyulladáscsökkentő és hipoglikémiás hatással, és gátolja a különböző daganatos sejtek, például a nem kissejtes tüdőrák, májrák, gyomorrák és melanoma proliferációját, és bizonyos daganatellenes hatásokat mutat. A tumorsejt apoptózis kiváltásának molekuláris mechanizmusa azonban még nem teljesen tisztázott, és kevés jelentés szól a méhnyakrák elleni hatásáról. Ez a tanulmány humán méhnyakrákos Siha sejteket használt a CA rákellenes hatásának és mechanizmusának in vitro vizsgálatára, további elméleti és kísérleti alapot biztosítva a méhnyakrák elleni kutatáshoz.

 

A méhnyakrák az egyik leggyakoribb nőgyógyászati rosszindulatú daganat, amelyet gyakran magas kiújulási és áttétképződési arány kísér, és amely komoly veszélyt jelent a nők egészségére. Az elmúlt években széles körben vizsgálták a természetes vegyületeket, mint a méhnyakrák lehetséges kezelését az E6/E7 gátlásával. Például a tansinon IIA gátolja az E6/E7-et transzkripciós szinten, ami p53-függő növekedési gátlást eredményez a méhnyakráksejtekben; az anizolsav proteaszomális degradáción keresztül csökkenti az E6/E7 expresszióját fehérjeszinten a méhnyakráksejtekben, és p53-független mitokondriális apoptózist indukál; az N-benzilcinnamamid az E6/E7 mRNS-szintjének gátlásával elősegíti az apoptózist a humán méhnyakráksejtekben. Ebben a tanulmányban számoltunk be először arról, hogy a CA képes apoptózist indukálni a Siha sejtekben és lefelé szabályozni a HPV E6/E7 fehérjék expressziós szintjét.

A rendellenes sejtciklus a daganatképződés egyik fő oka, és szabályozási mechanizmusai közé tartozik a sejtciklus meghajtása és ellenőrzése. Ha a meghajtó mechanizmus sérül, az a normális sejtek ellenőrizetlen növekedéséhez és tumorsejtekké való átalakulásához vezethet; ha a monitorozó mechanizmus sérül, az a DNS-javítás és a sejthalál funkcionális zavarát idézheti elő, rontva az egész szabályozási mechanizmust. Áramlási citometriával megállapítottuk, hogy a CA a Siha sejtekben a G2/M fázisú sejtek arányának jelentős növekedését képes előidézni, ami azt jelzi, hogy a CA blokkolva van a G2/M fázisban. Az apoptózis a programozott sejthalál egy formája, amely elsősorban a halálreceptor jelátviteli útvonalat, a mitokondriális jelátviteli útvonalat és az endoplazmatikus retikulum jelátviteli útvonalat érinti. A "mitokondriális jelátviteli útvonal" reprezentatív fehérjéi a Bcl-2 és a Bax, amelyek az intracelluláris haláljelek fogadásakor aktiválódnak, és kölcsönhatásba lépnek egymással a mitokondriumok külső membránjában vagy citoplazmájában, ami a mitokondriális membrán permeabilitásának megváltozását, a transzmembrán potenciál elvesztését, valamint a citokróm C és más fehérjék felszabadulását okozza. Az előzetes kísérletben először Hoechst 33342 festéssel igazoltuk, hogy a CA apoptózist indukál a Siha sejtekben; ezt követően a JC-1 fluoreszcens szonda kimutatásával megállapítottuk, hogy a CA jelentősen csökkentette a mitokondriumok transzmembrán potenciálját a Siha sejtekben; a további Western blot ellenőrzés kimutatta, hogy a CA csökkentette a Bcl-2 és Survivin anti apoptotikus fehérjéket a Siha sejtekben, miközben növelte a Bax pro apoptotikus fehérjét, ami tovább jelzi a sejt apoptózisának előfordulását. Az E6/E7 fehérjék segítenek fenntartani a HPV-fertőzött méhnyakráksejtek rosszindulatú fenotípusát, és számos, a sejtek túlélésével és az apoptózis útjaival kapcsolatos molekulát képesek szabályozni. Ez a cikk azt mutatja, hogy a CA képes lefelé szabályozni az E6/E7 expressziós szintjét, ezáltal apoptózist indukálva a HPV-vel fertőzött Siha sejtekben. Ezt követően megvizsgáltuk az E6/E7 CA által indukált lebontásának specifikus mechanizmusát. Az eredmények azt mutatták, hogy a proteaszóma-inhibitor MG132 előhatása jelentősen csökkentette a CA által indukált E6/E7 degradációt, ami arra utal, hogy ezt a két fehérjét korábban a proteaszóma bontotta le.

A kis molekulájú gyógyszerek génműködésre gyakorolt hatása koncentrációfüggő. Ha egy kismolekulás gyógyszer képes daganatellenes hatást kifejteni, akkor szubletális koncentrációkat használhat olyan gyógyszerek szűrésére, amelyek szinergista módon képesek elpusztítani a daganatot. Ezt a módszert kémiai genomikai szűrési stratégiának nevezik. A klinikai gyakorlatban a méhnyakrák kezelésére használt kemoterápiás gyógyszerek szelektivitása, valamint a gyógyszerrezisztencia és egyéb mellékhatások hosszú távú alkalmazás esetén fellépő lehetősége miatt a meglévő klinikai kombinált terápiás sémák csak néhány beteg esetében hatékonyak. Ezért új terápiás gyógyszerek és kombinált terápiás sémák megtalálása és kifejlesztése az a kutatási munka, amelyet el kell végeznünk. Ebben a tanulmányban kémiai genomikai szűrési stratégiát alkalmaztunk a CA szinergista hatásának kimutatására a gyakran használt méhnyakrák elleni TAX, Pt és 5-FU gyógyszerekkel a Siha sejtekben. Az eredmények megerősítették, hogy a CA és a fent említett kemoterápiás gyógyszerek kombinációja bizonyos koncentrációban szinergista hatást mutathat, és a kombinációs terápiás csoport hatása jobb, mint a monoterápiás csoporté, statisztikai szignifikanciával. Az irodalmi jelentések szerint a fent említett kemoterápiás gyógyszerek DNS-károsodást okozhatnak és blokkolhatják a sejtciklust a daganatellenes folyamat során; közülük a TAX blokkolhatja a G2M fázist; a Pt blokkolhatja a G2M fázist; az 5-FU blokkolhatja a G0/G1 fázist. A cikk kutatási eredményei szerint ez azt sugallja, hogy a CA szinergista hatást fejthet ki a fent említett kemoterápiás gyógyszerekkel a sejtciklus közös blokkolásával, ezáltal sejt apoptózist indukálva és fokozva a méhnyakrák elleni hatását.

Összefoglalva, ez a tanulmány megerősíti, hogy a CA a mitokondriális útvonalon keresztül apoptózist indukál a Siha sejtekben, és a proteaszóma útvonalon keresztül lecsökkenti a HPV E6/E7 fehérjék expresszióját; ezzel egyidejűleg szinergista hatást fejthet ki a méhnyakrák különböző, általánosan használt kemoterápiás gyógyszereivel sejtes szinten. A fenti kutatás új kutatási ötleteket nyújt a méhnyakrák jobb kezeléséhez, és új kombinált terápiás sémákat is javasol, elméleti alapot biztosítva a betegek gyógyszerrezisztenciájának csökkentéséhez a méhnyakrák elleni kezelésben, és javítva a betegek hatékonyságát.