A Xinjiang duzzadt gyümölcsű édesgyökér chalcone A hatásának és molekuláris mechanizmusainak feltárása a méhnyakráksejtek proliferációjára és apoptózisára CADD alapján
A méhnyakrák a nők egészségét súlyosan veszélyeztető rosszindulatú daganatok közé tartozik, és előfordulási aránya az utóbbi években nőtt. A kutatások szerint a méhnyakrákos betegek halálozási aránya Kínában évente 3,35%, 10 éves növekedési rátával 29,9%, és a fiatalok körében egyre nyilvánvalóbbá válik az incidencia tendenciája. A Hszincsiangban közel ezer nő humán papillomavírus (HPV) szűrése szerint a fertőzési arány 17,46% volt, ami azt jelzi, hogy a méhnyakrák megelőzése és kezelése komoly kihívásokkal néz szembe. Jelenleg a méhnyakrák hagyományos kezelési módszerei a sugárkezelés, a kemoterápia és a sebészeti kezelés, amelyek olyan kihívásokkal szembesülnek, mint a magas toxicitás, a tumor gyógyszerrezisztenciájára való fogékonyság és a könnyű kiújulás. A rákos őssejtek (CSC-k) egyfajta önmegújító képességű sejtek, amelyek képesek a tumorsejtek növekedését és áttétképződését kezdeményezni és irányítani, és fontos szerepet játszanak a tumor kiújulásának és áttétképződésének folyamatában. A CSC-k a tumor mikrokörnyezetében jelen lévő kis populáció, és a kutatások arról számoltak be, hogy a méhnyakrák őssejtjei (CCSC-k) azonosíthatók és izolálhatók a méhnyakrákos sejtekből. A rákos őssejtek a legtöbb kemoterápiás gyógyszerrel szemben érzéketlenek, és a betegeknél a gyógyulási szakaszban a rák kiújulásának fő okozói, ami súlyosan befolyásolja a betegek 2-5 éves túlélési arányát a sugárkezelés és a kemoterápia után. Ezért a méhnyakrák elleni új szerkezetű, magas rákellenes aktivitású, alacsony toxicitású és tumor őssejt gátló hatású vezető vegyületek természetes hatóanyagokból történő keresése és szűrése jelentős kutatási jelentőséggel bír az innovatív gyógyszerkutatásban.

Az édesgyökér, mint gyógyászati és ehető nyersanyag, Kínában régóta használják gyógyászati célokra. Bár az édesgyökérnek különböző fajtái vannak, a Kínai Gyógyszerkönyv (2020-as kiadás, 1. rész) két eredeti növényfajt, nevezetesen a Glycyrrhiza inflata Bat. és a Glycyrrhiza glabra L. fajtát tartalmazza, amelyek közül a Glycyrrhiza inflata L. széles körben elterjedt és bőséges erőforrásokkal rendelkezik Hszincsiang déli részén, Gansuban és más északnyugati régiókban. A különböző édesgyökérfajtákban található kalconok kémiai szerkezete eltérő. A kutatások megerősítették, hogy a licochalcone A (LicoA) tumorellenes, antibakteriális, gyulladáscsökkentő, hepatoprotektív és immunmoduláló hatással rendelkezik, de kevés jelentés szól a méhnyakrákkal kapcsolatos tumoros őssejtmarkerek szabályozásáról. Előzetes alapkutatások alapján kutatócsoportunk egy hagyományos kórházi készítményt javított a méhnyak eróziójának kezelésére LicoA tartalmú édesgyökér kivonat hozzáadásával. Jelenleg olyan hüvelyi pezsgőtablettákat fejlesztünk, amelyek potenciálisan megelőzhetik a méhnyakrákot, és alkalmazhatók hüvelyi antibakteriális, gyulladáscsökkentő és méhnyak erózió kezelésére. A természetes hatóanyagok rákellenes aktivitásának szűrése során megállapítottuk, hogy a LicoA, az édesgyökér-kalkon egyik összetevője jelentős aktivitást mutat a méhnyakráksejtek proliferációjában, apoptózisában és sejtciklusában. Ezenkívül jelentős szabályozó hatással van a méhnyakrák tumoros őssejt marker génjeire (Bcl-2, ALDH1A1, OCT-4, UHRF1, BIRC7, BIRC5) és a ciklinfüggő kináz 4 (CDK4) génekre. Számítógéppel támogatott gyógyszertervezés (CADD) és más módszerek alkalmazásával a lehetséges célpontok előrejelzésére a LicoA hatását vizsgálták a fenti gének mRNS-expressziós szintjére, ami átfogóbb referenciát biztosít a LicoA méhnyakráksejtekre kifejtett rákellenes hatásának további tisztázásához és a lehetséges molekuláris mechanizmusok feltárásához.

Jelenleg a klinikai gyakorlatban még mindig a sebészi eltávolítás a méhnyakrák fő kezelési módja, amelyet adjuváns terápiaként kemoterápiával és sugárterápiával kombinálnak. A daganatos őssejt elmélet javaslata új értelmezést adott a méhnyakdaganatok előfordulásának, kialakulásának és kezelésének. A kutatások megerősítették, hogy a 11 tumor őssejt nemcsak a tumorsejtek kemoradioterápiás toleranciájának gyökere, hanem a tumorsejtek áttétképződésének és kiújulásának egyik oka is. Ezért új kutatási irányt jelent a természetes hatóanyagok használata a tumor őssejtekbe való biztonságos és hatékony beavatkozásra, ezáltal csökkentve a méhnyakrák kialakulásának lehetőségét és megelőzve a méhnyakrák kiújulását a kezelés után.
A jelenlegi kutatások megerősítették, hogy az édesgyökér daganatellenes, antibakteriális, gyulladáscsökkentő, májvédő és immunmoduláló hatású. A Hszincsiang régió gazdag édesgyökérforrásokban, az édesgyökér kalcon A főként a gyökerében és a szárában található. Kutatócsoportunk az előzetes kutatás során kifejlesztett és létrehozott egy kimutatási és azonosítási rendszert a megduzzadt édesgyökérben lévő kalcon A kimutatására és azonosítására, és bejelentette a műszeres berendezéshez kapcsolódó használati minta szabadalmat (szabadalmi szám: ZL201721685479.2). Ennek alapján a LicoA komponenseket kivonták és előállították. A LicoA daganatellenes hatásának mechanizmusa a tumorsejt apoptózis indukálásán keresztül történhet, de viszonylag kevés kutatás van a méhnyakrák tumoros őssejt markereire gyakorolt szabályozó hatásáról. A vizsgálat eredményei azt mutatták, hogy a Xinjiang duzzadt gyümölcsű édesgyökér kalcon A jelentős gátló hatással van a méhnyakráksejtek proliferációjára, és koncentráció- és időfüggő hatást mutat. Apoptózist indukálhat a SiHa sejtekben, és blokkolhatja a sejtciklust az S és G2/M fázisban, valamint jelentős downreguláló hatással van a méhnyakrák tumoros őssejt markereire.

Normális körülmények között a retinoblasztóma (Rb) a sejtciklus G1 fázisában komplexet alkot az E2F transzkripciós faktorokkal, és gátolt. A CDK4 képes foszforilálni az Rb-komplexet, ami az E2F felszabadulásához vezet, hogy a G1 fázisból a sejtciklus S fázisába való belépéshez szükséges géneket átírja. E foszforilációs aktivitás nélkül a sejtek a G1 fázisban blokkolva vannak. Ebben a vizsgálatban a CDK4 gén jelentősen gátolt volt 25 és 50 μ g/ml glicirrizinsav-kalkon A koncentrációban. Az ALDH1A1 és az OCT4 őssejt-markerek expressziója felszabályozott a méhnyakrákban és annak előfutáraiban, különösen a perifériás vérben, ami arra utal, hogy az ALDH1A1 és az OCT4 biomarkerként használható a méhnyakrák korai felismerésére vagy a betegek kezelésének nyomon követésére. Az ALDH1A1 részt vesz a retinol retinsavvá oxidációjában a citoplazmában, amely aztán a sejtmagba kerül, és elindítja a korai őssejt-differenciálódásban részt vevő gének átírását, elősegítve a tumoros őssejtek proliferációját. Az Octomer binding protein 4 (OCT-4) egy embrionális és felnőtt őssejtekben expresszálódó transzkripciós faktor, amely a sejtproliferációval, differenciálódással, pluripotenciával és önmegújulással van kapcsolatban. Az OCT-4 kiütése az embrionális őssejtekben differenciálódáshoz és az őssejtjellemzők elvesztéséhez vezet. A glicirrizinsav-kalkon A a fenti két marker (ALDH1A1, OCT4) mRNS-expressziós szintjét is jelentősen le tudja szabályozni. Ezenkívül a kiválasztott tumormarkerek Bcl-2, UHRF1, BIRC7, BIRC5 stb. ebben a vizsgálatban mind magasan expresszálódnak a méhnyakrákos sejtekben, és mRNS expressziós szintjüket a glicirrizinsav kalcon A különböző mértékben szintén lecsökkenti. Ez arra utal, hogy a Xinjiang duzzadt gyümölcs glicirrizinsav kalcon A komponens jó kutatási potenciállal rendelkezhet a méhnyakrák kiújulásának megelőzésében.