浙大研究:黄连素能抑制肝癌并增强抗肿瘤免疫
浙大研究:黄连素能抑制肝癌并增强抗肿瘤免疫
浙江大学王青青团队最近在《Advanced Science》上发表了一篇研究论文,揭示了黄连素(BBR)在抑制肝癌进展中的新策略。该研究通过建立原位肝癌小鼠模型,发现BBR能有效降低肿瘤负荷,并通过调节T淋巴细胞效应功能来增强抗肿瘤免疫。这一发现为肝癌治疗提供了新的方向,突显了黄连素在预防和治疗肝癌方面的巨大潜力。
研究背景与设计
肝癌是癌症相关死亡的第三大原因,其中肝细胞癌(HCC)是最常见的原发性肝癌类型。在过去的十年中,包括免疫检查点抑制剂(ICIs)、酪氨酸激酶抑制剂和单克隆抗体在内的全身治疗已经改变了HCC的传统治疗模式。然而,单药ICIs仅能为15-20%的患者提供临床益处,且缺乏有效的生物标志物来识别获益人群。因此,探索新的治疗策略对于改善HCC治疗前景至关重要。
黄连素是一种从黄连、黄柏等植物中提取的异喹啉生物碱,具有多种药理作用。之前的研究表明,BBR通过减少糖异生和脂质合成来缓解非酒精性脂肪性肝病。此外,BBR还被报道通过激活PPARδ触发细胞凋亡并促进肠道微生物产生的丁酸来抑制肝癌。然而,BBR调节肝癌免疫反应的确切机制尚未被发现。
研究主要发现
为了研究BBR治疗HCC的潜力,研究人员建立了原位HCC小鼠模型。在适应性喂养一周后,将Hepa 1-6细胞注射到小鼠左叶肝脏中,然后给予小鼠腹腔内BBR注射。根据BBR剂量,将小鼠分为三组:对照组(HC组)、低剂量BBR组(LB组,10 mg/kg)和高剂量BBR组(HB组,30 mg/kg)。每两天给予BBR一次,共14天。结果显示,接受BBR治疗的小鼠肿瘤体积明显减小。特别是与LB组相比,高剂量BBR治疗显示出更显著的肿瘤体积和重量减少(p<0.05),表明BBR在减轻小鼠HCC负担方面呈剂量依赖性趋势。
机制解析
流式细胞术检测显示BBR治疗后肿瘤免疫格局的变化,揭示了T淋巴细胞效应功能的增强。其中,BBR降低了TCRbhiPD-1hiCD69+CD27+效应性CD8+ T淋巴细胞的比例,升高了Ly6ChiTCRb+CD69+CD27+CD62L+中央记忆性CD8+ T淋巴细胞的比例。单细胞RNA测序进一步阐明了BBR对肝脏免疫细胞转录谱的影响,并证实了肝癌免疫微环境中T淋巴细胞的表型异质性。
此外,BBR可能通过调节细胞因子介导的免疫细胞之间的受体-配体相互作用来调节肝癌中的抗肿瘤免疫。CellChat分析显示,高剂量BBR主要通过趋化因子配体-受体对(如CCL3-CCR5、CCL5-CCR5、CXCL16-CXCR6)以及SPP1-(ITGA+ITGB)配体/受体对(如SPP1-(ITGA4+ITGB1)、SPP1-(ITGAV+ITGB1))调节肝脏免疫细胞向CD4+T细胞的信号转导。此外,BBR主要通过CCL5-CCR1、CCL5-CCR5和SPP1-(ITGA+ITGB)等配体-受体对促进CD8+T细胞与其他免疫细胞之间的通信。
研究意义与展望
本研究结果表明,BBR通过调节肝内T淋巴细胞的异质性来阻止HCC的发展,具体来说就是增加中央记忆CD8+T细胞的比例,同时减少效应CD8+T细胞的比例,从而逆转T细胞耗竭。此外,BBR还可通过调节T淋巴细胞分泌的细胞因子以及影响其分化状态来抑制HCC。本研究为BBR在HCC中的免疫调节机制提供了新的见解,表明其在HCC管理方面具有潜在的应用前景。
近年来,多项研究表明,黄连素可通过调控腺苷酸活化蛋白激酶、转化生长因子-β等蛋白通路及改变肠道菌群构成,对自身免疫性肝炎、病毒性肝炎、非酒精性脂肪性肝病及肝癌等疾病产生治疗作用。这不仅为这些疾病的治疗提供新的药物选择,扩展了黄连素的潜在适应证范围,也为后续类似药物的研发提供了线索。
这一发现为进一步研究黄连素在肝癌治疗中的应用提供了新的思路,也为开发新的肝癌治疗策略提供了理论依据。随着研究的深入,黄连素有望成为一种新型的肝癌治疗药物,为肝癌患者带来新的希望。