Phytomedicine: 湖南中医学院+山东中医药科学院揭示百合固金汤中活性成分抑制EGFR介导的PI3K/AKT途径抑制非小细胞肺癌的机制

【写在前面】：本期推荐的是由湖南中医学院中医学院、山东中医药科学院中药药理研究所等研究团队合作近期发表于Phytomedicine(IF11.3）的一篇文章，揭示百合固金汤中活性成分抑制EGFR介导的PI3K/AKT途径抑制非小细胞肺癌的机制。

【期刊简介】

【题目及作者信息】

Mechanism of isoferulic acid in Bai-He-Gu-Jin-Tang inhibiting non-small cell lung cancer by suppressing epidermal growth factor receptor-mediated phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B pathway

背景

紫杉醇（PTX）化疗耐药性显著影响非小细胞肺癌（NSCLC）患者的预后。尽管百合固金汤（BHGJT）对肺部疾病有疗效，但其逆转非小细胞肺癌PTX耐药性的治疗成分和机制尚未完全阐明。

目标

我们主要探讨了BHGJT的活性成分及其影响非小细胞肺癌PTX耐药性的机制。

方法

建立非小细胞肺癌裸鼠模型，荷瘤小鼠接受PTX和不同BHGJT剂量的灌胃。液相色谱-质谱分析用于分析BHGJT及其血液吸收成分，网络药理学用于分析潜在的靶点和途径。通过间歇性PTX暴露构建PTX抗性细胞，并用含BHGJT的血清和异阿魏酸（IA）进行干预。通过流式细胞术、伤口愈合和Transwell试验评估它们的生物学行为。通过细胞热转移试验检测IA与表皮生长因子受体（EGFR）的直接结合。在体内和体外评估了IA对NSCLC与EGFR的影响。

结果

中、高剂量的BHGJT进一步增强了PTX的抗癌作用。含BHGJT的血清促进PTX耐药NSCLC细胞的凋亡，抑制迁移和侵袭，并增加对PTX的敏感性。BHGJT含有43种活性成分，其中IA和EGFR可能是关键的活性成分和途径。用含10%BHGJT的血清和IA进行干预，可剂量依赖性地降低IC50值，增加凋亡，抑制PTX抗性细胞的迁移和侵袭。IA降低了PTX耐药细胞中EGFR和p-PI3K/PI3K蛋白的水平，并抑制了p-AKT/AKT。EGFR过表达减弱了IA的抗癌作用，而EGFR抑制作用导致了与IA相似的抗癌作用。

结论

BHGJT内的IA通过抑制EGFR/PI3K/AKT通路抑制肿瘤生长并增强PTX在NSCLC中的治疗效果。

【前言】

两千多年来，中医一直体现着个性化精准治疗的理念。除了在非小细胞肺癌的终末期应用外，中医药还可以在整个非小细胞肝癌的治疗过程中作为一种补充方式和独立治疗。中医药在提高患者生活质量、预防肿瘤复发和转移、减轻药物毒性、增强化疗和放疗疗效以及延长患者生存期方面发挥着关键作用。来源于中药的化合物作为肺癌的潜在治疗剂具有相当大的前景。基于中医理论，金复康口服液是一种中草药制剂，被广泛用作气阴两虚型原发性非小细胞肺癌患者的辅助治疗。类似地，复方苦参注射液与化疗药物联合使用时，还通过抑制癌症细胞增殖、诱导细胞周期阻滞、加速细胞凋亡、抑制血管生成、刺激细胞分化、抑制癌症侵袭和转移、减轻多药耐药性、预防或减少化疗和/或放疗引起的毒性来发挥抗癌作用。百合固金汤BHGJT出自《慎斋遗书》（第七卷阴虚篇）。临床上，BHGJT适用于肺阴虚证，其配方由熟地、当归、白芍、甘草、桔梗、玄参、川贝母、麦冬和百合组成。该汤剂被认为是中晚期肺癌治疗过程中的佐剂。据报道，BHGJT通过调节脯氨酸代谢有效缓解特发性肺纤维化的进展。然而，BHGJT在NSCLC治疗中发挥作用的机制尚不清楚。

表皮生长因子受体（EGFR）在上皮组织稳态中起着关键作用，其突变是上皮恶性肿瘤的关键驱动因素，使EGFR成为全球多组织肿瘤发生中研究最广泛的酪氨酸激酶受体之一。大约10-30%的非小细胞肺癌患者存在EGFR基因突变。EGFR的过度表达及其下游信号级联的激活显著促进癌症细胞的肿瘤发生和治疗耐药性的发展。此外，EGFR通路的异常激活是PTX耐药性的主要机制。磷酸肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）通路是许多癌症的关键致癌途径。PI3K/AKT通路还在肿瘤微环境中发挥重要作用，影响血管生成和炎症因子的募集。值得注意的是，PI3K/AKT通路的激活已被确定为导致对EGFR酪氨酸激酶抑制剂产生耐药性的核心机制。因此，EGFR和PI3K/AKT信号轴的双重抑制是克服非小细胞肺癌耐药性的一种有前景的策略。在此背景下，本研究试图探索BHGJT的活性成分，并阐明其与非小细胞肺癌治疗和PTX耐药性相关的潜在机制。具体来说，我们关注的是异阿魏酸（IA）是否介导EGFR介导的PI3K/AKT通路，从而影响NSCLC的耐药性，异阿魏酸是BHGJT中的一种潜在活性成分，初步网络药理学分析表明。

【结果部分】

1.BHGJT抑制了肿瘤生长，并增强了PTX在NSCLC无胸腺裸鼠体内的抗癌作用。

2.含BHGJT的血清可抑制 NSCLC 细胞的 PTX 抗性。

3.基于 LC-MS 技术对 BHGJT 中经血液吸收的活性成分进行鉴定。

4.用于治疗 NSCLC 的 BHGJT 的目标函数与通路富集分析。

5.NSCLC细胞中IA抑制的PTX抗性。

6.IA通过靶向EGFR/PI3K/AKT通路抑制了NSCLC细胞中的PTX抗性。

7.EGFR/PI3K/AKT信号通路可抑制NSCLC细胞中的PTX耐药性。

8.IA通过靶向调控 EGFR/PI3K/AKT信号通路，增强了PTX对NSCLC 裸鼠的抗癌作用。

【结论与讨论】

总体而言，本研究揭示了在 BHGJT 中应用IA能有效抑制肿瘤生长，并增强 PTX 在 NSCLC 中的抗癌作用，这一作用可能与阻断EGFR介导的PI3K/ AKT 通路有关。然而，仍有若干局限性值得考虑。首先，尽管我们的数据证实了IA通过抑制 EGFR /PI3K/ AKT 通路发挥抗癌作用，但其与其他信号通路及其它潜在机制的相互作用尚未得到充分探究，这阻碍了对 BHGJT 抗癌机制的全面理解。其次，我们无法排除其他组分对其整体治疗效果的贡献，且选择IA作为代表性活性成分缺乏严谨考量，这构成了方法学上的局限性。此外，本研究中IA的给药剂量仅依据先前的一项报告确定，未考虑其在 BHGJT 治疗背景下的等效暴露量。再者，本研究采用的模型为 EGFR 野生型细胞，无法反映 EGFR 突变型 NSCLC 的真实生物学特征。H1299细胞缺乏功能性p53，而p53的缺失消除了其对PIK3CA的转录抑制作用，导致PI3K/ AKT 通路过度激活。因此，使用p53缺陷型H1299细胞也可能高估了对PI3K/ AKT 通路的依赖性。为强调该发现对各类 NSCLC 分子亚型的普适性，我们注意到有必要在以下模型中进行后续验证：KRAS野生型/ EGFR 突变型模型、KRAS突变但依赖于 EGFR 的模型，以及p53功能正常的KRAS突变型模型。为克服这些局限性，我们将在未来扩大动物样本量，验证IA在多种模型中的抗癌效应，进一步探究其涉及其他通路和靶点的潜在作用机制，并研究其与其它抗癌药物的联合治疗方案。

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