雷公藤甲素通过抑制人dCTP焦磷酸酶活性增强对肿瘤细胞杀伤活性

【作者】 王佳琦； 宋飞飞； 张勇； 叶薇怡； 王树军； 葛海良； 王颖；

【机构】 上海交通大学医学院、上海市免疫学研究所；

【摘要】 研究背景:雷公藤甲素是一类传统的抗肿瘤中药的有效成分,最新研究结果显示其可通过直接与人d CTP焦磷酸酶(DCTPP1)结合可降低其酶活性。由于DCTPP1可以通过对异常核苷酸(如5-甲基-d CTP)的高效水解,减少异常核苷酸在DNA合成中的错误,从而可能成为保证肿瘤细胞快速增殖时核酸代谢的稳定性和准确性途径之一。但是雷公藤甲素是否通过抑制DCTPP1的活性介导对肿瘤细胞的杀伤作用,目前还不知晓。目的:探讨雷公藤甲素通过抑制DCTPP1酶活性增加对肿瘤细胞的杀伤活性,从肿瘤细胞核酸代谢的新视角诠释雷公藤甲素在抗肿瘤作用中的分子机制,丰富传统中药雷公藤的抗肿瘤理论。方法:(1)雷公藤甲素对DCTPP1酶活性抑制常数的测定;(2)构建稳定干扰DCTPP1表达的肿瘤细胞株;(3)分析雷公藤甲素对DCTPP1表达差异肿瘤细胞的杀伤活性。结果:采用酶学方法测定了雷公藤甲素对原核表达的DCTPP1酶学活性的抑制效率,结果显示雷公藤甲素能有效抑制DCTPP1对其最适底物d CTP和5-甲基-d CTP的水解作用,且抑制程度与雷公藤甲素的浓度成正比。构建乳腺癌细胞MCF-7稳定干扰DCTPP1表达细胞株,结果表明,MCF-7细胞中DCTPP1表达缺失导致细胞增殖速率明显降低(72h时对照组vs稳定干扰组的增殖:P<0.01);而当用雷公藤甲素处理对照组MCF-7细胞时,细胞增殖速率随着处理时间的延长,细胞增殖能力逐渐降低,其中在处理24h时,雷公藤甲素处理对照MCF-7细胞后的增殖降低程度和稳定干扰组MCF-7相当;而在48h和72hr,雷公藤甲素处理的对照组细胞的增殖速率下降更为明显,且低于稳定干扰MCF-7细胞。结论:上述结果表明,雷公藤甲素在体外可以有效抑制DCTPP1对其特异底物的水解作用,而MCF-7细胞内DCTPP1是雷公藤甲素发挥抗肿瘤作用的靶点之一,其可能通过抑制DCTPP1的活性有效介导MCF-7细胞增殖能力降低,上述结果为雷公藤甲素通过影响核酸代谢实施抗肿瘤效应提供新的思路。更多还原