以毒攻毒！中國科學家再現砒霜抗癌神威！

乾貨 | 靠譜 | 實用

作者：Ruthy,Zoe

導 讀

古語有云，葯毒不分家，砒霜更是以毒入葯的重要代表，但其作用機理始終不為人知，進而導致人們對砒霜入葯戰戰兢兢。近日，中國福建醫科大學的盧坤平教授等人在著名學術期刊《Nature Communications》發表的一項研究結果徹底打破了這方面研究的空白，他們發現了砒霜，即三氧化二砷（ATO），跟全反式維甲酸（ATRA）聯合使用治療多種癌症的機制！以後「砒霜抗癌」再也不是謠傳了！

其實「砒霜治病」由來已久，中醫古方多有記載砒霜對昏睡病、肺結核的良好效果，有許多科學家進而展望利用砒霜徹底消滅腫瘤。然而，這一切似乎僅停留在民間療法、猜想、臨床統計的層面，缺乏準確的機理描述使砒霜的作用眾說紛紜，相關研究也只能畏首畏尾。

曾經，Beth Israel Deaconess醫學中心（BIDMC）癌症中心的Pier Paolo Pandolfi醫學博士團隊證實ATO與ATRA聯用對急性早幼粒細胞白血病（APL）有一定效果，可將APL的治療從高度致命轉變為高度可治癒的狀態，但對其作用機制不明所以。

現在，同屬BIDMC癌症研究所的盧坤平教授團隊發現ATO與ATRA是通過摧毀Pin1蛋白來抑制癌症驅動途徑，也就是說，只要腫瘤細胞中存在Pin1蛋白，砒霜就是它的剋星！

在談ATO對腫瘤細胞的殺傷作用前，得先說說腫瘤發展過程中Pin1酶扮演了什麼角色。Pin1酶是肽基脯氨醯順反異構酶，可改變磷酸化蛋白質的功能，從而激活超過40種癌症驅動蛋白，是癌症信號傳導網路的主要調節因子，同時還能使超過20種腫瘤抑制蛋白失活。

Pin1酶在大多數人類癌症中過度活化，在癌症幹細胞中特別活躍，是驅動腫瘤起始、進展和轉移進程的限速酶。

最重要的是，Pin1的表達與細胞分裂能力成正比，也就是說，對癌細胞這種分裂旺盛的細胞來說，Pin1總是過表達，因此，針對Pin1的藥物，包括ATO與ATRA聯用，總能準確摧毀腫瘤細胞，同時將對高分化的組織細胞的副作用降至最低！

ATO結合Pin1活性位點中的特定殘基

那麼，ATO與ATRA究竟對Pin1做了什麼呢？ATO進入腫瘤細胞後，可強力非共價結合Pin1活性位點，滅活多種癌蛋白，激活許多腫瘤抑制因子，抑制癌細胞生長，但同時會引起細胞表面通道蛋白降解，引起ATO抗性。另一方面，ATRA也可以直接抑制和降解Pin1，但效果一般。

然而其能激活水通道蛋白9（AQP9），增加細胞對ATO的攝取，解除了細胞對ATO的抗性，二者的協同作用抑制了Pin1的功能和自我更新，使抗癌效果有效擴增，阻斷了多種致癌途徑。簡單來說，ATRA會為ATO打開並穩定進入腫瘤細胞的通道，而ATO就藉此摧毀Pin1，進而殺滅癌細胞。

ATRA與ATO聯合誘導Pin1降解並增加AQP9表達

ATRA與ATO聯合誘導Pin1降解並消除TICs/ CSCs

不僅如此，ATO與ATRA聯用還解決了一個困擾個體靶向治療發展的大問題—耐藥性。我們知道，目前的療法依舊無法有效地靶向腫瘤起始細胞和癌症幹細胞（TIC / CSC），而TIC / CSC是造成腫瘤起始、生長、轉移和耐藥性的原因。

在TIC / CSC中，Pin1是一種關鍵的驅動因子，也是癌症中獨特的藥物靶點。研究人員發現，Pin1能夠高度富集乳腺TICs / CSCs，促進其自我更新和腫瘤的發生，而ATO與ATRA聯用靶向Pin1就意味著是同時阻斷多種癌症驅動途徑並消除TICs/ CSCs，從而從根源上阻斷腫瘤耐藥性。

這項研究在細胞層面解釋了ATO與ATRA對腫瘤的作用機制，為多種癌症的治療提供了一種極具前景的低毒性選擇，也為Pin1抑製劑的研究提供了新方向。

同時，我們也明白，葯毒本一家的中醫思想並非空穴來風，毒藥的準確應用，對疾病的治療同樣重要，這也是新葯研究方向的進一步開拓，我們期待有更多的新發現為腫瘤患者帶來新希望。

參考文獻：

Arsenic targets Pin1 and cooperates with retinoic acid to inhibit cancer-driving pathways and tumor-initiating cells

Arsenic in combination with an existing drug could combat cancer

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