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为解决如何选择性消除 FSHR 阳性癌细胞的问题,研究人员开展了 Hecate-FSHβ 偶联物的研究。结果显示,Hecate-FSHβ33-53C/S 对 FSHR 阳性癌细胞有高效杀伤作用且副作用小,这为治疗 FSHR 表达的癌症提供了新选择。
在生命的长河中,癌症一直是威胁人类健康的重大难题。其中,FSHR(促卵泡激素受体)在多种癌症的发生发展中扮演着重要角色,如卵巢癌、前列腺癌等。FSHR 不仅在性腺中表达,还在肿瘤血管内皮细胞中出现,这使其成为癌症治疗的潜在靶点。然而,如何精准地靶向并消灭这些表达 FSHR 的癌细胞,同时减少对正常细胞的损伤,一直是医学领域亟待解决的问题。
为了攻克这一难题,来自国外(文中研究涉及波兰比亚韦斯托克医科大学等国外机构)的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Biomedicine》杂志上,为癌症治疗带来了新的曙光。
研究人员的主要目标是探究一种靶向细胞毒性方法的潜力,即利用 Hecate-FSHβ 进行治疗。Hecate 是一种源自蜂毒溶血肽类似物的裂解肽,而 FSHβ 则是促卵泡激素的 β 亚基,二者结合形成的偶联物有望精准打击 FSHR 阳性癌细胞。
在研究过程中,研究人员采用了多种关键技术方法。细胞实验方面,选用多种细胞系,包括人颗粒细胞瘤细胞系 KGN、稳定转染人 FSHR cDNA 的人胚肾 HEK - 293 细胞系(HEK293 - FSHR)以及作为阴性对照的 mock - 转染 HEK - 293 细胞等,通过 CytoTox 96? Assay 检测细胞毒性。动物实验上,构建 HEK293 - FSHR 细胞的裸鼠异种移植模型,评估偶联物的治疗效果。此外,还运用了 RNA 提取、逆转录和定量 PCR 技术检测基因表达,以及免疫细胞化学、免疫组织化学和 RNAscope 技术进行细胞和组织层面的分析。
研究结果
- Hecate-FSHβ 偶联物的设计与分析:研究人员合成并分析了 12 种不同的 Hecate 与 FSHβ 亚基片段融合的偶联物。这些偶联物的结构因 FSHβ 亚基片段的不同(如 FSHβ33 - 53、FSHβ81 - 95及其组合),以及半胱氨酸残基的修饰(如被丝氨酸、丙氨酸取代或用乙酰胺甲基基团稳定)而有所差异。
- 体外细胞毒性实验:在体外实验中,Hecate-FSHβ33 - 53C/S(半胱氨酸残基被丝氨酸取代的 Hecate-FSHβ 偶联物)展现出了突出的效果。与其他偶联物相比,在较低剂量(0.5 和 1 μM)下,它对 HEK293 - FSHR 细胞的杀伤作用最为显著。而且,其对 FSHR 阳性细胞(KGN 和 HEK293 - FSHR 细胞)的细胞毒性呈剂量依赖性,且对 HEK293 - FSHR 细胞的作用更强。同时,与 Hecate 骨干相比,Hecate-FSHβ33 - 53C/S 对 FSHR 阳性细胞的细胞毒性明显更高。此外,预先或共同刺激重组人 FSH(rhFSH)会降低 Hecate-FSHβ33 - 53C/S 的细胞毒性,这表明该偶联物与内源性 FSH 存在对 FSHR 结合位点的竞争。
- 体内肿瘤抑制实验:由于 KGN 细胞中 FSHR 表达不稳定,研究人员选用 HEK293 - FSHR 细胞的裸鼠异种移植模型进行体内实验。结果发现,Hecate-FSHβ33 - 53C/S 单独使用或与促性腺激素释放激素拮抗剂(GnRH antagonist,Cetrorelix,CTX)联合使用,均能显著抑制 HEK293 - FSHR 异种移植瘤的生长。CTX 单独使用也有抑制肿瘤生长的效果,且能降低 FSH 水平。组织学分析显示,Hecate-FSHβ33 - 53C/S 处理的肿瘤出现坏死变化,而 CTX 处理则诱导细胞凋亡。在对小鼠体重和器官重量的影响方面,Hecate 或 Hecate-FSHβ33 - 53C/S 处理对小鼠的体重、脾脏和睾丸重量无明显影响,而 CTX 单独或与 Hecate-FSHβ33 - 53C/S 联合使用会增加脾脏重量,降低睾丸重量,CTX 还会抑制精子发生。
研究结论与讨论
本研究表明,Hecate-FSHβ33 - 53C/S 偶联物对表达 FSHR 的癌细胞具有强大的特异性细胞毒性作用。它能高效地靶向并杀死这些癌细胞,且全身毒性低甚至无毒性,这为治疗表达 FSHR 的癌症提供了巨大的潜在价值。同时,使用 GnRH 拮抗剂 CTX 不仅可以减少 FSH 与偶联物对癌细胞 FSHR 结合位点的竞争,还能直接作用于表达 GnRH 受体的癌细胞,进一步增强治疗效果。
然而,研究也存在一些有待完善的地方。例如,在异种移植实验中,Hecate-FSHβ33 - 53C/S 和 CTX 联合治疗与单独使用每种化合物相比,对异种移植瘤生长的抑制效果差异不显著,这可能与体内 FSH 水平过低、Hecate-FSHβ33 - 53C/S 浓度过高或治疗时间过短有关。未来,需要进一步研究 Hecate-FSHβ33 - 53C/S 在体内的药代动力学、半衰期和稳定性,以更好地评估其临床应用的可行性。
总体而言,这项研究为癌症治疗开辟了新的道路,Hecate-FSHβ33 - 53C/S 偶联物有望成为治疗 FSHR 阳性癌症的有效手段,为众多癌症患者带来新的希望。