Adv Sci:北京中医药大学吴嘉瑞等团队开发阻滞乳腺癌进展的潜在新策略


乳腺癌发病率在全球上升,带来了治疗副作用和耐药性等挑战。蟾毒灵是一种具有潜在抗癌活性的蟾蜍二烯内酯类化合物。

2026年2月6日,北京中医药大学吴嘉瑞、浙江省肿瘤医院李清林、北京中医药大学胡仲冬共同通讯在Advanced Science(IF=14.1)在线发表题为Bufalin Inhibits the PI3K/AKT Pathway by Targeting GTF3C4 to Impede Breast Cancer Progression的研究论文。

本研究显示,蟾毒灵可抑制MDA-MB-231和MCF-7乳腺癌细胞的恶性增殖,并在小鼠模型中发挥抗乳腺癌作用。本研究通过限制性蛋白酶解-质谱技术,鉴定出GTF3C4为蟾毒灵的作用靶蛋白;该蛋白在乳腺癌组织中呈高表达,且与患者不良预后相关。RNA测序分析显示,PI3K/AKT信号通路是介导蟾毒灵抗癌作用的关键通路。

本研究通过细胞热位移实验、药物亲和反应靶标稳定性实验及表面等离子体共振技术验证,蟾毒灵可与GTF3C4发生特异性结合;该化合物在体内外均可下调GTF3C4蛋白表达水平,通过抑制PI3K/AKT信号通路有效遏制乳腺癌进展。

敲低GTF3C4表达后,PI3K/AKT信号通路同样受到抑制,进而抑制乳腺癌细胞增殖、促进其凋亡。单细胞RNA测序结果表明,蟾毒灵可降低肿瘤微环境中巨噬细胞、中性粒细胞和单核细胞的占比,并影响细胞间受体-配体的信号作用强度。

综上,本研究证实蟾毒灵通过靶向结合GTF3C4抑制PI3K/AKT信号通路,同时重塑肿瘤微环境,从而发挥抑制乳腺癌恶性进展的作用。

乳腺癌在女性恶性肿瘤中发病率最高,尽管近年来乳腺癌患者的总体生存率和预后有所改善,但在降低乳腺癌发病率、预防肿瘤复发和转移方面,肿瘤学研究者仍面临巨大挑战。乳腺癌是一种高度异质性的恶性肿瘤,不同肿瘤之间以及同一肿瘤内部均存在显著的形态学和分子水平异质性。

因此,亟待探索新的治疗策略以提升疗效,改善患者的生活质量。近年来,乳腺癌分子机制的相关研究不断深入,为新型靶向药物的研发提供了新的思路。全面解析乳腺癌的生物学特征及其微环境的调控机制,不仅能提升现有治疗手段的效果,也可能为未来的治疗开辟新途径。

蟾酥作为传统天然药物,已被用于多种疾病的治疗,同时也是研发潜在抗肿瘤药物的先导化合物来源。蟾毒灵是蟾酥中的一种蟾蜍二烯内酯类化合物,近年来在肿瘤治疗领域备受关注,其抗肿瘤作用已在多种肿瘤中被证实。蟾毒灵具备多种抗肿瘤特性。

在乳腺癌中,蟾毒灵对多种乳腺癌细胞系均表现出显著的抑制作用,其作用机制可能涉及调控多种信号通路。这些研究证据充分凸显了蟾毒灵作为乳腺癌治疗候选药物的潜在价值。但目前,蟾毒灵抗乳腺癌的结合靶蛋白及其对乳腺癌肿瘤微环境的调控作用仍未明确。

RNA测序和单细胞RNA测序已成为癌症研究中不可或缺的技术手段,为深入解析肿瘤发生发展的分子机制提供了强有力的工具。RNA-seq通过分析细胞中全部RNA的表达水平,筛选出与肿瘤进展、耐药、转移相关的关键基因和信号通路;scRNA-seq则进一步细化了研究视角,能够在单细胞水平解析肿瘤异质性,明确肿瘤细胞与肿瘤微环境中不同细胞类型间的相互作用,通过这类精细化分析可发现新的生物标志物和潜在治疗靶点。

此外,限制性蛋白酶解-质谱技术(LiP-MS)作为新兴技术,能有效鉴定药物的结合靶蛋白,阐明药物的作用机制。将RNA-seq、scRNA-seq与LiP-MS相结合,为癌症的研究和治疗提供了新的视角与方法。

蟾毒灵通过靶向GTF3C4调控PI3K/AKT信号通路(摘自Advanced Science

本研究在细胞和动物模型中证实了蟾毒灵治疗乳腺癌的潜在疗效;通过LiP-MS和RNA-seq技术发现,蟾毒灵可与GTF3C4结合并抑制PI3K/AKT信号通路,而敲低GTF3C4的表达可抑制乳腺癌细胞增殖、促进细胞凋亡,并抑制PI3K/AKT信号通路的激活。

此外,本研究还通过scRNA-seq技术揭示了蟾毒灵对乳腺癌肿瘤微环境的调控作用。综上,本研究深入探究了蟾毒灵的抗乳腺癌作用机制,明确了GTF3C4和PI3K/AKT信号通路在其中的关键作用,研究结果表明蟾毒灵有望成为乳腺癌治疗的潜在有效药物。

原文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202507008


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