中藥衍生物將通過抑制IDO1的表達(dá)來治療GBM

2023-04-27 17:58

文/ 陳根

三年的抗疫期，讓中藥成為真正的流行。其實(shí)，中藥的效用遠(yuǎn)不止疫情中所表現(xiàn)出來的能量，早在20世紀(jì)六十年代中期，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液學(xué)研究所就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：成藥當(dāng)歸蘆薈丸對慢性粒細(xì)胞白血病（CML）有一定的治療效果，歸因于其中的主要藥味青黛中所含的靛玉紅是治療CML的有效成分；靛玉紅及衍生物對乳腺癌、肺癌、神經(jīng)母細(xì)胞瘤等多種腫瘤都有抑制作用。

到了21世紀(jì)初期，哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Sean E. Lawler團(tuán)隊(duì)在《癌癥研究》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，靛玉紅及其衍生物6'-溴靛玉紅-3'-丙酮肟（BiA）對小鼠膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GBM）有一定抑制作用。但是，BiA在臨床開發(fā)上一直受限，其原因一方面是因?yàn)锽iA本身的溶解性差；另一方面則是科研團(tuán)隊(duì)一直沒有找到BiA對GBM起到抑制作用的背后原因所在。

為了解決BiA在臨床受限的困境，Sean E. Lawler團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了長期的研究攻關(guān)。

BiA對GBM細(xì)胞的抑制作用

為了探究BiA對GBM影響的根源，研究團(tuán)隊(duì)觀察了BiO（另一個靛玉紅衍生物，與BiA結(jié)構(gòu)相似）對GBM細(xì)胞的基因表達(dá)產(chǎn)生的影響，共有1625個基因表達(dá)發(fā)生了顯著改變，28個與免疫調(diào)節(jié)功能有關(guān)的基因表達(dá)下調(diào)，這其中也包括GBM腫瘤微環(huán)境中與免疫逃逸密切相關(guān)的關(guān)鍵酶IDO1。

同時，研究團(tuán)隊(duì)還在體外用IFNγ誘導(dǎo)GBM細(xì)胞系高表達(dá)IDO1，再加入BiA處理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，IDO1受抑制的程度會隨著BiA濃度的增加而增加，當(dāng)加入1μM BiA時，IDO1被完全抑制。鑒于IDO1會抑制T細(xì)胞的免疫應(yīng)答，所以研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，BiA可能通過下調(diào)包括IDO1在內(nèi)的免疫抑制基因，提高了T細(xì)胞對GBM的殺傷力。

如何解決BiA的溶解性差？

為了攻克BiA的溶解性差問題，Sean E. Lawler研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了BiA納米顆粒配方—PPRX-1701。該配方由BiA亞微米顆粒組成，外部搭載生物可降解的聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA），可實(shí)現(xiàn)靜脈注射給藥。相對BiA來說，PPRX-1701的表面積更大，溶解性也得到了大幅度的改善，從而提高了BiA的利用率。

同時，為了測試PPRX-1701在體內(nèi)所能發(fā)揮的效用，研究團(tuán)隊(duì)向GBM小鼠尾部靜脈注射了10 mg/kg PPRX-1701（高劑量BiA），利用topflash熒光素酶報告檢測PPRX-1701的療效。通過觀察生物發(fā)光信號，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在注射1小時后，PPRX-1701中的BiA被成功地遞送到了顱內(nèi)腫瘤區(qū)域；在注射后的5個小時內(nèi)，仍可在腫瘤組織中檢測到PPRX-1701。這說明，靜脈注射PPRX-1701可將有效濃度的BiA精準(zhǔn)遞送到GBM細(xì)胞周圍。

PPRX-1701是否也能減緩腫瘤進(jìn)展？

PPRX-1701能提高BiA的溶解性和利用率，那么，PPRX-1701對腫瘤是否有直接的減緩作用呢？就此，研究團(tuán)隊(duì)觀察了PPRX-1701給藥對免疫敏感GL261和免疫耐藥CT-2A小鼠GBM模型生存期的影響。

結(jié)果顯示，在GL261小鼠模型中，與對照組（注射空白納米顆粒）相比，接受PPRX-1701治療（每周3次，共6劑，每劑20 mg/kg）的小鼠中位生存期更長（30天 vs. 42天），腫瘤體積更小（100 mm3 vs. 50 mm3）。在CT-2A小鼠模型中，PPRX-1701治療也明顯延長了小鼠的生存期。由此說明，PPRX-1701可阻斷小鼠GBM模型腫瘤生長，提高小鼠的存活率。而且，PPRX-1701不僅適用于年輕小鼠，在老年小鼠中也同樣有效。

另外，通過組織病理學(xué)免疫熒光和qRT-PCR分析顯示，GL261小鼠模型在接受PPRX-1701治療后，腫瘤組織中IDO1陽性細(xì)胞數(shù)量明顯減少，IDO1轉(zhuǎn)錄水平也低了13倍。由此說明，PPRX-1701可能通過抑制IDO1來減緩小鼠GBM細(xì)胞的生長；經(jīng)過PPRX-1701處理后，GL261細(xì)胞腫瘤微環(huán)境發(fā)生了明顯的改變，如出現(xiàn)CD8+T細(xì)胞和CD103+樹突狀細(xì)胞數(shù)量增加，M2巨噬細(xì)胞數(shù)量減少的現(xiàn)象。這說明，PPRX-1701可以通過影響腫瘤免疫環(huán)境中的免疫細(xì)胞類型和數(shù)量，發(fā)揮抗腫瘤的作用。

Sean E. Lawler團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)現(xiàn)靛玉紅衍生物BiA能通過抑制IDO1的表達(dá)來治療GBM，靜脈注射PPRX-1701，可延長GBM小鼠生存期；未來PPRX-1701若能走向臨床，或許有望解決GBM生存率低這一難題。

原文標(biāo)題 : 陳根：中藥衍生物將通過抑制IDO1的表達(dá)來治療GBM