胰腺癌（PC）是一种发生机制复杂，致死率高的恶性肿瘤。目前胰腺癌的治疗方法主要为手术切除联合辅助化疗，但是其预后差，手术切除常见术后复发和转移，化疗易产生耐药性，因此，需要开发更有效的胰腺癌治疗方案。
蒲公英甾醇（TAX）是一种来自中药蒲公英的五环三萜类化合物，具有多种生物活性。目前已有研究表明，蒲公英甾醇对肝癌、肺癌、胃癌等多种恶性肿瘤具有抑制作用，但其在胰腺癌中的作用及其机制仍有待阐明。
今天分享一篇由延边大学陈丽艳团队发表在期刊Phytomedicine上的文章“Taraxasterol regulates p53 transcriptional activity to inhibit pancreatic cancer by inducing MDM2 ubiquitination degradation”，该研究通过网络药理学分析、RNA测序技术以及一系列体内和体外实验，发现蒲公英甾醇通过MDM2/p53/CXCL5关键通路抑制胰腺癌细胞的增殖，表明蒲公英甾醇可能是一种有前途的治疗胰腺癌的抗增殖药物。
首先，作者用不同剂量的TAX处理PANC-1, MIA PaCa-2, BxPC-3和PATU 8988t 细胞，并根据IC50值选择对TAX最敏感的BxPC-3和PATU 8988t细胞进行研究。MTT测定和集落形成实验证明TAX可以显著抑制细胞的活力和增殖能力，流式细胞术检测细胞的周期停滞和凋亡情况发现TAX治疗后细胞周期主要停滞在G0/G1期，此外，蛋白印迹分析结果揭示了TAX处理的细胞中细胞凋亡和细胞周期相关蛋白表达的剂量依赖性调节。上述结果证明TAX通过诱导细胞周期阻滞和凋亡抑制PC细胞增殖。
为了阐明TAX影响PC细胞的分子机制，作者结合网络药理学和KEGG通路富集分析的结果，推测MDM2是TAX诱导细胞凋亡的关键靶点。蛋白印迹分析的结果表明，TAX处理后PC细胞中的MDM2蛋白表达水平显著下调。随后，作者使用DNA质粒建立了稳定的MDM2过表达模型，进行拯救实验研究MDM2在PC细胞中的功能。MTT和集落形成实验结果表明，MDM2可以抵消TAX诱导的PC细胞增殖减弱和集落形成减少，流式细胞术结果表明，MDM2过表达逆转了TAX诱导的细胞周期停滞和细胞凋亡，此外，蛋白印迹结果也证明了MDM2过表达改变了细胞周期与细胞凋亡相关标志物的表达情况。总之，这些结果表明，TAX通过靶向MDM2发挥抗增殖作用。
图1.TAX通过靶向MDM2发挥抗增殖作用
随后，作者进行分子对接分析和CETSA证实了TAX与MDM2之间的相互作用。GSEA显示TAX与泛素化调节途径密切相关，因此，作者推测TAX可以控制MDM2蛋白的泛素化和降解过程，并使用蛋白质合成抑制剂CHX和蛋白酶体抑制剂MG 132进行验证。TAX处理的PC细胞中MDM2的表达下降，但是MG 132处理逆转了这种变化。此外，与对照组相比，TAX处理组中MDM2的泛素化水平显著增加。因此，TAX通过泛素-蛋白酶体系统诱导MDM2降解。
已有研究表明，p53因为泛素化介导的MDM2的降解而失活。因此，作者进一步探究TAX是否调节PC细胞中MDM2和p53之间的结合关系。Co-IP实验结果表明，MDM2和p53之间的相互作用在TAX处理后显著减弱。此外，泛素化测定显示TAX消除了MDM2过表达时p53的泛素化增加。细胞核和细胞质分级分离测定的结果显示，TAX处理后细胞核中p53的表达水平显著升高，同时细胞质中p53的表达水平降低，表明TAX可能促进PC细胞中p53的核转位。PC细胞系BxPC-3和PATU 8988t中含有突变型p53，为了确定这两个细胞系中TAX促进的核转位是否影响p53的转录活性，作者使用qRT-PCR来定量由p53调节的下游靶标的mRNA水平，与对照组相比，TAX处理组中Bax、p53A和p21的mRNA水平升高，表明TAX也可以促进突变型p53在PC细胞中的核转位，从而增加其转录活性。综上所述，TAX通过MDM2促进p53核转位。
图2.TAX通过MDM2促进p53的核转位
随后，作者进行RNA - seq分析TAX处理的细胞中的基因表达，结果表明 TAX处理后CXCL5的表达显著下调。HPA、GEPIA和UALCAN数据库分析显示CXCL5在PC组织中高表达，表明CXCL5对PC的发展可能有显著影响。因此，作者在PC细胞中过表达CXCL5以探究其在TAX抗PC增殖活性中的作用，结果表明过表达CXCL5可逆转TAX对细胞的影响。采用siRNA抑制PC细胞中p53的表达，qRT-PCR结果表明，p53的敲低阻止了TAX诱导的CXCL5的转录抑制，表明TAX通过作用于p53来调节CXCL5转录。
图3.CXCL5在PC的发展中发挥着重要作用
最后，作者建立裸鼠的异种移植模型，验证了TAX在体内的抑制作用。此外，作者还发现TAX与PC的一线化疗药物GEM联合使用可以增强GEM的抗肿瘤作用。
综上所述，TAX与增殖的关键调节因子MDM2相互作用，通过诱导泛素介导的降解降低其稳定性，促进p53的核转位和CXCL5的转录下调，最终抑制PC细胞的增殖，表明TAX是一个有潜力的治疗PC的药物，为PC的治疗提供了理论依据。
图4.TAX抗PC增殖的作用机制图
本文作者：CT
责任编辑：LQY
全文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S094471132400953X?via%3Dihub#abs0001
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