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为探究褪黑素对肝癌免疫逃逸的影响,研究发现其可抑制 PD-L1 表达,双效抗癌,为肝癌治疗提供新思路。
在人体这个神奇的 “小宇宙” 里,癌症就像一群肆意捣乱的 “坏分子”,而肝癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)更是其中的 “重犯”,在全球范围内严重威胁着人类健康,它的高发病率和死亡率让人们谈之色变。目前,肝癌的治疗手段虽有进步,但患者的预后情况依旧不理想,这背后的 “罪魁祸首” 之一就是肿瘤免疫逃逸。肿瘤细胞就像狡猾的 “逃犯”,通过上调程序性死亡配体 1(programmed death-ligand 1,PD-L1)这一关键免疫检查点,成功躲过免疫系统的 “追捕”。PD-L1 主要位于肿瘤细胞表面,它能与免疫细胞上的程序性死亡受体 1(programmed death-1,PD-1)蛋白结合,让免疫细胞失去识别和攻击癌细胞的能力,从而使肿瘤细胞在体内肆意生长、转移。
为了攻克这一难题,寻找更有效的肝癌治疗方法,赣南医学院等研究机构的研究人员展开了深入研究。他们将目光聚焦在褪黑素(Melatonin)上,褪黑素是由松果体分泌的一种神经内分泌激素,不仅能调节昼夜节律,还具有免疫调节和抗癌等多种功能。然而,它在肝癌中的具体作用机制,尤其是对肝癌免疫逃逸的影响尚不清楚。此次研究成果发表在《Scientific Reports》上,为肝癌治疗带来了新的曙光。
在本次研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。细胞实验方面,他们培养了 Huh7 和 HepG2 两种肝癌细胞系,采用细胞活力检测(如 CCK-8 法)、克隆形成实验、划痕愈合实验、Transwell 迁移和侵袭实验等,来观察褪黑素对癌细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响;通过蛋白质免疫印迹法(Western blot)和荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)检测相关蛋白和基因的表达水平。动物实验上,构建了 H22 细胞皮下肿瘤模型和腹水型 H22 细胞皮下肿瘤模型,对实验小鼠进行分组处理,观察肿瘤生长情况,还运用了组织病理学染色(如苏木精 - 伊红染色,HE 染色)、免疫组化等技术检测肿瘤组织的病理变化和相关蛋白的表达。
研究结果如下:
- 褪黑素抑制 Huh7 和 HepG2 细胞增殖、迁移和侵袭,促进凋亡:通过一系列细胞实验发现,褪黑素对 Huh7 和 HepG2 细胞的增殖、迁移和侵袭具有显著的抑制作用,且呈剂量依赖性。同时,褪黑素能促进细胞凋亡,使 Cleaved-Caspase-3 蛋白和 BAX、BAD 的 mRNA 表达水平上调,BCL2 蛋白和 mRNA 水平下调。
- 褪黑素在共培养系统中通过下调 PD-L1 表达抑制细胞增殖、促进凋亡:研究表明,褪黑素可下调 Huh7 和 HepG2 细胞中 PD-L1 的蛋白和 mRNA 表达水平。在与 T 淋巴细胞共培养实验中,经褪黑素预处理的癌细胞增殖能力下降,细胞周期发生改变,凋亡率增加,同时 T 淋巴细胞分泌免疫细胞因子的能力增强。
- 褪黑素在肝癌小鼠模型中展现抗癌效果:在构建的两种肝癌小鼠模型中,给予褪黑素口服后,随着用药时间延长,褪黑素处理组的肿瘤体积和重量明显小于对照组。HE 染色和 Ki-67 免疫染色结果显示,褪黑素能有效抑制癌细胞的异常增殖和病理变化。
- 褪黑素对肿瘤组织中相关蛋白和 mRNA 水平及淋巴细胞活性的影响:在腹水肿瘤模型中,褪黑素处理组肿瘤组织的 PD-L1 蛋白表达显著降低,同时小鼠脾脏中淋巴细胞活性和细胞因子分泌能力增强。此外,褪黑素还能调节肿瘤组织中 BAX、BAD、BCL2、BCL2-L1 等基因的 mRNA 表达水平,以及相关蛋白的表达,促进 T 淋巴细胞浸润。进一步研究发现,褪黑素可降低缺氧诱导因子 1α(hypoxia-inducible factor 1α,HIF-1α)蛋白水平,同时增加丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路中 JNK、P38 及其磷酸化形式的表达。
研究结论和讨论部分指出,本研究证实了褪黑素在肝癌中具有双重抗癌作用。一方面,它能直接抑制癌细胞的增殖、迁移和侵袭;另一方面,通过降低 PD-L1 表达,抑制免疫逃逸,增强抗肿瘤免疫。其降低 PD-L1 表达的机制可能与抑制 HIF-1α 表达或激活 MAPK-JNK 和 MAPK-P38 通路有关。这一研究成果为肝癌治疗提供了新的理论依据和潜在治疗策略。目前,PD-1/PD-L1 抑制剂在肝癌治疗中虽有一定效果,但存在免疫相关不良反应和耐药性等问题。褪黑素作为一种相对安全的小分子药物,有望与 PD-1/PD-L1 抑制剂联合使用,减少抑制剂的用量,降低不良反应,提高治疗效果。同时,该研究结果也可能为其他癌症的治疗提供参考。不过,未来还需要开展更多的临床试验,进一步评估褪黑素治疗肝癌的有效性和最佳剂量,以及其抑制肿瘤免疫逃逸的实际效果。