1区-if近15思路:中药单体葫芦素B通过GRP78–FOXM1–KIF20A途径诱导结膜黑色素瘤细胞G2/M细胞周期阻滞

【写在前面】：本期推荐的是由华东理工大学药学院李剑教授与上海交通大学医学院附属第九人民医院眼科徐晓芳教授、贾仁兵教授团队等研究团队合作近期发表于Acta Pharmaceutica Sinica B(IF14.903）的一篇文章，揭示葫芦素B通过GRP78–FOXM1–KIF20A途径诱导结膜黑色素瘤细胞G2/M细胞周期阻滞。

【期刊简介】

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【题目及作者信息】

Cucurbitacin B-induced G2/M cell cycle arrest of conjunctival melanoma cells mediated by GRP78–FOXM1–KIF20A pathway

【摘要】（阅读原文为主）

结膜黑色素瘤（CM）是一种罕见且致命的眼部恶性肿瘤。在这项研究中，我们破译了一种天然四环化合物的新的抗CM机制，称为葫芦素B（CuB）。我们发现CuB显著抑制CM细胞的增殖，包括CM-AS16、CRMM1、CRMM2和CM2005.1，对正常细胞没有毒性。CuB还可诱导CM细胞G2/M细胞周期阻滞。RNA-seq筛选确定KIF20A，FOXM1途径的关键下游效应子，被CuB处理所消除。通过基于活性的蛋白质分析化学蛋白质组方法进一步鉴定靶点，发现GRP78是CuB的潜在靶点。一些证据表明，CuB与GRP78相互作用，并以0.11μmol/L的Kd值结合。此外，ATP酶活性评估表明，CuB在人重组GRP78蛋白和细胞裂解物中均抑制GRP78。敲除GRP78基因显著诱导FOXM1和相关通路蛋白（包括KIF20A）的下调，这是一个有趣的治疗前景。最后，CuB可显著抑制NCG小鼠的肿瘤进展，而不会在体内产生明显的副作用。综上所述，我们目前的工作证明GRP78–FOXM1–KIF20A是CM治疗的一种有前景的途径，而传统药物CuB是阻碍这一途径的候选药物。

图文摘要

【前言】

结膜黑色素瘤（CM）是一种罕见的危及生命的黑色素细胞恶性肿瘤，位于眼表。它约占所有眼部肿瘤的2%，占所有非皮肤黑素瘤的1.6%。报道的CM发病率在高加索人群中为0.2-0.5%，在亚洲人群中为0.15%。CM主要来源于原发性获得性黑色素沉着症（PAM）或结膜色素痣5。它可能起源于结膜的任何部分，并迅速侵入眼睛的其他结构。不受控制的疾病转移通常发生在耳朵、鼻子、脖子、肺、肝脏、皮肤甚至大脑。现有的统计数据表明，CM在50%的病例中表现出10年的局部复发率，26%的病例被诊断为远处转移。迄今为止，对CM的遗传和表观遗传特征没有更广泛的解释。据报道，CM与皮肤黑色素瘤和其他粘膜黑色素瘤有许多典型的遗传改变。Ras–Raf–MEK–ERK（丝裂原活化蛋白激酶[MAPK]）和磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）–AKT–雷帕霉素（mTOR）途径的哺乳动物靶点经常在CM细胞中过度激活，发生率分别为14%-50%和18%。此外，在CM细胞中还检测到PTEN、Hsp90、Bcl-2、P16INK4a、EZH2和TERT等细胞蛋白的异常表达。

在目前的研究中，我们试图揭示更多可能用于CM治疗的潜在药物和靶点。幸运的是，我们首次发现，就我们所知，葫芦素B（CuB）对具有典型NRAS和BRAF突变（包括CRMM2、CM-AS16、CRMM1和CM2005.1）的CM细胞表现出有效的抗增殖活性。CuB是从葫芦科植物中分离出的四环化合物，是最丰富和最常研究的葫芦素衍生物之一。它是一种传统药物，具有多种药理活性，如抗炎、解热、抗糖尿病和抗癌活性，这些活性由不同的调节信号通路介导。在中国，CuB已被用作慢性肝炎和原发性肝癌的辅助治疗剂。虽然已经研究了CuB的不同抗癌机制，但大多数都是下游途径和相对效应器。

【结果部分】

1.CuB损伤CM细胞增殖并导致G2/M细胞周期停滞。

2.通过转录组学、qRTPCR和Western blot分析检测CuB对结膜黑色素瘤细胞FOXM1/PLK1eKIF20A通路的影响。

3.ABPP探针BP-1-BP-5的生物活性。

4.通过探针BP-2、BP-3和BP-4进行目标识别。

5.使用不同分析进行靶点验证。

6.GRP78作为FOXM1-KIF20A通路的调节因子。

7.CuB的体内抗肿瘤作用。

【结论与讨论】

      我们在本研究中的发现表明，传统药物CuB对一种罕见的眼部肿瘤CM具有潜在的抗增殖和G2/M细胞周期阻滞作用。从机制上讲，CuB通过靶向GRP78蛋白抑制结膜黑色素瘤细胞生长，从而下调GRP78/FOXM1/KIF20A信号通路（图文摘要）。据报道GRP78、FOXM1和KIF20A在各种恶性肿瘤中过表达。这项工作为GRP78、FOXM1和KIF20A在CuB刺激中的首次连接铺平了道路，并为CM的进一步临床探索提供了一种替代机制。令人兴奋的是，我们在这项研究中展示的证据可能有助于提供GRP78/FOXM1/KIF20A调节剂的新方法，使所有CM患者受益。

转自：“如沐风科研”微信公众号

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