研究内容概述 2025年3月3日,福建医科大学的许建华教授及其团队成员Muhammad Zubair Saleem等在《Drug Resistance Updates》(IF=217)上发表了一篇题为“靶向TRAP1依赖的代谢重编程以克服静息期乳腺癌的多柔比星耐药性”的研究论文。本研究针对静息期乳腺癌细胞提出了一种双重靶向策略,即新型HSP90抑制剂C210,它作为胞质HSP90和线粒体TRAP1的双重抑制剂,能够有效阻断癌细胞的代谢补偿网络,从而清除在低氧低糖条件下的静息期乳腺癌细胞。
作者首先通过低氧低糖培养策略模拟实体瘤核心微环境,建立了TRAP1高表达的静息期乳腺癌细胞模型,并证实这些细胞对多柔比星(DOX)存在耐药性。随后,结合蛋白质组学、代谢组学及功能实验等方法,系统解析了C210对代谢途径的调控机制,发现其通过同时抑制TRAP1和HSP90α的分子伴侣功能,破坏脆弱的生物能量代谢系统,且对静息期癌细胞的清除效率显著高于增殖期癌细胞。此外,利用小鼠移植瘤模型证实了C210在体内具有同样的抗肿瘤效果及安全性。综上所述,本研究表明C210通过靶向TRAP1依赖性代谢重编程,为克服乳腺癌耐药性提供了创新的治疗策略。
在本研究中,汉恒生物为作者提供了针对人源TRAP1基因的siRNA,成功敲低了人乳腺癌细胞系MCF-7和MDA-MB-231中的TRAP1基因表达,以下将详细探讨研究中的机制发现:
研究结果解读
1. 在低氧和葡萄糖剥夺条件下,乳腺癌细胞进入静息状态,表现出对DOX的耐药性,TRAP1表达升高伴随高耗氧率。研究发现,MCF-7和MDA-MB-231细胞在低氧低糖条件下均表现出TRAP1上调与HSP90α下调,表明TRAP1在肿瘤休眠和耐药性中具有重要作用。
2. C210通过靶向线粒体完整性,降低DOX耐药的静息期乳腺癌细胞活力,并诱导其凋亡。研究显示,C210处理能够显著诱导增殖活跃的乳腺癌细胞发生凋亡,但对于静息期细胞的促凋亡效果更为显著,特别是MCF-7细胞。
3. C210靶向线粒体的生物能量代谢,以清除DOX耐药的静息期乳腺癌细胞。分析发现,静息期的MCF-7和MDA-MB-231细胞通过上调TRAP1依赖的OXPHOS途径维持生存,而C210处理后可显著逆转这些指标,表明C210可破坏静息期癌细胞的生存机制。
4. C210可抑制静息期乳腺癌细胞中的线粒体ATP生成,进一步研究发现C210显著降低静息期MCF-7和MDA-MB-231细胞的线粒体ATP水平,而增殖期细胞的线粒体ATP荧光反而增强,可能因代谢补偿机制所致。
5. C210直接结合胞质中的HSP90α和线粒体中的TRAP1,并抑制它们的功能。研究表明,C210与这两种分子具有高亲和力,通过破坏HSP90α和TRAP1的伴侣功能,有效干扰其代谢能力。
6. C210通过靶向生物能量代谢来抑制体内肿瘤生长。实验结果显示,C210在不同移植瘤模型中表现出良好的抗肿瘤效果,并未引起显著的体重下降,验证了其良好的安全性。
总结而言,本研究发现新型HSP90α抑制剂C210通过同时抑制HSP90α和TRAP1的功能,干扰肿瘤细胞的糖酵解和OXPHOS途径,实现了对静息期乳腺癌细胞的有效清除。这一创新性发现为克服静息期乳腺癌细胞的耐药性提供了新的方向。 人生就是博-尊龙凯时,在肿瘤治疗领域的持续创新与探索,将为患者带来新的希望和选择。