速看!國內著名醫療機構證實創新中藥顆粒有效阻斷乳腺癌肺轉移!

乳腺癌是全球女性最常見的惡性腫瘤之一,其遠處轉移是影響臨床預后的關鍵問題。腫瘤轉移前微環境(PMN)是介導腫瘤轉移的先決條件。TAMs/CXCL1信號通路可以刺激c-Kit+/Sca-1+ HSPCs(造血干/祖細胞)的補充和分化為CD11b+/Gr-1+ MDSCs(髓源性抑制細胞),這是促進PMN形成的象征性事件。PMN的形成是一個涉及多個器官、多種細胞和多個靶點的整體過程。

中醫以其整體的觀點來看待疾病的治療和預防。大量研究表明,中藥不僅可以通過殺死癌細胞來抑制腫瘤的生長和轉移,而且可以改善腫瘤或遠端器官的免疫抑制微環境。國家1類創新藥金蓉顆粒(消癖顆粒,XPS)上市以來以安全、有效、獨特的治療優勢應用于乳腺疾病治療領域。乳腺癌一般來源于乳腺上皮細胞的失控增殖和乳腺導管增生,非典型增生被認為是乳腺惡性腫瘤的前兆。有研究表明金蓉顆粒可顯著降低TAMs(腫瘤相關巨噬細胞)和MDSCs在腫瘤實質中的群落數量,通過TAMs/CXCL1通路抑制腫瘤干細胞的活性,將可能成為乳腺癌高風險人群患者的一級預防和二級預防的新手段。

關于腫瘤轉移前微環境(PMN)的研究逐漸成為熱點。發表于《Cell Communication and Signaling》一篇名為“XIAOPI formula inhibits the pre-metastatic niche formation in breast cancer via suppressing TAMs/CXCL1 signaling”的一項研究揭示了金蓉顆粒通過抑制TAMs/CXCL1信號通路預防乳腺癌PMN形成的作用及其分子機制。

圖1 論文首頁

一、金蓉顆粒體外抑制M2巨噬細胞極化及CXCL1表達

TAM巨噬細胞可被IL-4、TGF-β等誘導分化為M2表型。研究中首次用IL-4和IL-13在體外刺激RAW264.7使其進入M2表型,結果M1標記物iNOS水平下降、M2標記物ARG1水平上升,且M2抗原CD206比例升高(圖2A)。進一步實驗發現,金蓉顆粒對巨噬細胞M2表型RAW264.7的增殖有時間和劑量依賴性的抑制作用,反而對M1巨噬細胞增殖無明顯抑制。結果顯示金蓉顆粒對不同表型的巨噬細胞有選擇性作用,而非一般免疫毒性(圖2B)。

另外金蓉顆粒還能抑制M2表型巨噬細胞的極化(圖2C),增加CD86表達,從而促進M2表型巨噬細胞的復極化,同時能夠劑量依賴性抑制M2表型巨噬細胞CXCL1轉錄和表達(圖2D、E),證明金蓉顆粒在體外可有效抑制TAMs/CXCL1信號轉導。

圖2、金蓉顆粒抑制M2巨噬細胞極化及CXCL1表達

二、金蓉顆粒體外通過抑制TAMs/CXCL1抑制HSPCs募集和MDSCs分化

造血干細胞(HSPCs)對微環境形成有重要調節作用。以往的研究表明,HSPCs的募集和MDSCs的分化是介導PMN形成的重要前提。研究通過流式細胞儀檢測CXCL1對HSPCs分化的影響,結果表明,CXCL1能逐漸增加HSPCs中CD11b+/Gr-1+ MDSCs的數量(圖3B)。金蓉顆粒能夠阻斷TAMs誘導的HSPCs侵襲增強(圖3C、D),同時能夠阻斷TAMs對于HSPCs分化為MDSCs的促進作用(圖3E)。由于MDSCs被認為是促進PMN形成的必要因素,這些研究結果表明金蓉顆粒可能通過抑制HSPCs招募和MDSCs分化,從而抑制PMN形成。

圖3 金蓉顆粒通過抑制TAMs/CXCL1抑制HSPCs募集和MDSCs分化

三、金蓉顆粒抑制TAMs和HSPCs共培養的4T1細胞增殖和侵襲

上述研究表明,金蓉顆粒可能通過抑制MDSCs,阻斷腫瘤免疫抑制微環境的形成。研究通過模擬腫瘤微環境(TME)驗證金蓉顆粒對腫瘤細胞增殖和轉移的影響,EdU細胞增殖實驗和Transwell實驗結果顯示,TAMs能夠顯著增強HSPCs對腫瘤細胞或4T1細胞的增殖作用,金蓉顆粒或CXCL1中和抗體加入后可抑制這種促增殖作用,但CXCL1過表達能抵消該抑制(圖4A、B)。此外金蓉顆粒還能抑制HSPCs誘導的MMP2和MMP9表達上調,從而減弱轉移前微環境形成過程中的細胞外間質重構(圖4C)。免疫熒光實驗顯示HSPCs促進了間充質細胞標記物Vimentin(波形蛋白)的表達,并下調了E-cadherin(鈣黏蛋白E)的水平,金蓉顆粒能夠通過抑制CXCL1抑制相關蛋白的表達及癌細胞的EMT(上皮-間質轉化)過程(圖4D)。可見,金蓉顆粒能抑制TME(腫瘤微環境)中癌細胞增殖和轉移,抑制轉移前微環境形成。

圖4 金蓉顆粒抑制TAMs和HSPCs共培養的4T1細胞增殖和侵襲

四、金蓉顆粒體內抑制乳腺癌肺轉移

為驗證體外實驗結論,研究將熒光素酶標記的4T1細胞注入BALB/c小鼠乳腺脂肪墊,評估金蓉顆粒體內抗轉移效果(圖5A)。結果顯示金蓉顆粒能顯著抑制腫瘤生長和抑制TAMs促癌作用,而CXCL1過表達會降低其抑制效果。熒光素酶顯像實驗表明,使用金蓉顆粒或敲除CXCL1基因能顯著抑制TAMs誘導的癌細胞轉移,而CXCL1過表達會消除其抗轉移作用(圖5E)。

此外,研究通過流式細胞儀檢測消癖顆粒對腫瘤細胞比例的影響,結果顯示金蓉顆粒能顯著抑制腫瘤組織中F4-80+CD206+細胞和MDSCs的增殖,同時抑制腫瘤組織中的CXCL1基因表達(圖5G),CXCL1過表達可逆轉該抑制。這表明TAMs/CXCL1是金蓉顆粒抗癌和抑制轉移的關鍵靶點之一。

圖5、金蓉顆粒抑制乳腺癌肺轉移

五、金蓉顆粒體內通過抑制CXCL1介導的MDSCs激活抑制TAMs誘導的小鼠腫瘤微環境形成

PMN被認為是促進轉移性病灶形成的必要條件。免疫熒光結果發現,使用金蓉顆粒或者敲除CXCL1基因,可明顯阻斷TAMS誘導的MDSCs積累和腫瘤細胞浸潤,而CXCL1過度表達則會讓金蓉顆粒的抑制效果“失效”。HE染色結果顯示,金蓉顆粒能抑制肺微轉移灶形成,進一步證實消癖顆粒能通過抑制PMN的形成而阻止肺轉移(圖6D)。TAMs/CXCL1信號通路是觸發骨髓源性細胞的關鍵信使。

圖6 金蓉顆粒通過抑制CXCL1介導的MDSCs激活抑制TAMs誘導的小鼠腫瘤微環境形成

六、金蓉顆粒體內抑制HSPCs招募和向MDSCs分化

以上結果表明,金蓉顆粒能抑制MDSCs在靶器官的活化和積累。研究結果發現金蓉顆粒對腫瘤細胞或TAMs誘導的HSPCs富集有明顯的抑制作用,而CXCL1過表達會降低其抑制效果,進一步說明TAMs/CXCL1是金蓉顆粒抗PMN作用的關鍵信號傳導途徑(圖7A、B)。

流式細胞儀分析結果顯示,肺組織中MDSCs數量變化與HSPCs基本一致,與骨髓中HSPCs數量變化趨勢一致。金蓉顆粒能抑制TAMs誘導的MDSCs增多,CXCL1過表達阻斷金蓉顆粒顆粒的抑制作用。

結果顯示金蓉顆粒不僅能抑制HSPCs的增殖和分化,而且沒有明顯的毒副作用,從而抑制轉移前微環境的形成,防止乳腺癌轉移。

圖7 金蓉顆粒抑制HSPCs招募和向MDSCs分化

研究表明金蓉顆粒能劑量依賴性地抑制M2極化和抑制CXCL1的mRNA和蛋白質表達,通過抑制TAMs/CXCL1信號轉導,還能抑制TAMs/CXCL1誘導的HSPCs的募集和MDSCs的分化,可以阻止PMN的形成和肺轉移。不僅提供了臨床前證據支持金蓉顆粒應用于預防PMN形成,而且突出了TAMs/CXCL1在介導PMN建立中的新作用。

(本文內容源自公開發表的科學研究,用藥請遵醫囑)

參考文獻:Zheng Y, Wang N, Wang S, et al. XIAOPI formula inhibits the pre-metastatic niche formation in breast cancer via suppressing TAMs/CXCL1 signaling. Cell Commun Signal. 2020;18(1):48. Published 2020 Mar 26. doi:10.1186/s12964-020-0520-6

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來源: 奇績金蓉