阿司匹林能够增加乳腺癌细胞中SMAR1基因的表达,而SMAR1对肿瘤干细胞药物外排泵的形成有抑制作用。不能把化疗药物外排,肿瘤干细胞就更可能被化疗杀伤,从而增强常用化疗药的效果[1]。研究发表在Science Signaling上。
肿瘤干细胞在癌症的发生和发展中,能够发挥重要的作用,但最讨厌的还是它们的耐药性。
很多人听到耐药,可能就会想到各种原发或继发的基因突变,但其实肿瘤干细胞的耐药还有不少非突变依赖性机制[2],最典型的就是药物外排泵。化疗药物没法在癌细胞内停留,当然也发挥不了什么杀伤作用。
而印度研究者们一开始的研究方向,并没有围绕阿司匹林,而是从SMAR1这个抑癌基因展开的。在乳腺癌中增加SMAR1基因的表达,能够增强化疗药物的杀伤力[3],对付肿瘤干细胞,SMAR1能否继续帮化疗药物一把,解除耐药性呢?
研究团队首先分析了2000多例乳腺癌患者的SMAR1基因表达情况,发现SMAR1表达较高,与患者的无复发生存期(RFS)较长有关,但在III期乳腺癌中,SMAR1在患者肿瘤样本中的表达会较II期乳腺癌显著减少,临床意义就比较明显了
也就是说,患者的癌症病情越趋向晚期,肿瘤中的肿瘤干细胞越多,SMAR1的表达就可能越少。研究团队在动物实验中直接验证的结果也显示,肿瘤干细胞的SMAR1表达确实明显减少,看来和肿瘤干细胞是“有我没他”。
进一步的实验显示,SMAR1蛋白能够结合到ABCG2基因的启动子上,并且招募组蛋白去乙酰化酶-2(HDAC2),抑制ABCG2基因的转录,导致其编码的蛋白显著减少。而这个ABCG2,正是肿瘤干细胞重要的药物外排泵。
没了外排泵,肿瘤干细胞就难以抵抗来势汹汹的化疗药物。但研究团队发现,肿瘤干细胞中两个重要的干细胞因子Oct4和Sox2,会反过来用相似的方式结合SMAR1基因的启动子,从而反过来抑制SMAR1的作用。
这时候,主角阿司匹林终于该出场了,因为肿瘤干细胞出招反制用到的Oct4和Sox2,恰好是阿司匹林能够抑制的位点[3]。一用阿司匹林,SMAR1的表达水平就迅速上调,从而恢复了对肿瘤干细胞药物外排泵的抑制作用。
研究团队又在小鼠模型中,验证了阿司匹林联合化疗药对乳腺癌的疗效:看下面这张图就能看出,单用阿司匹林效果并不明显,但联合上常用的化疗药多柔比星(Dox),缩瘤效果就真的肉眼可见了。
论文通讯作者Tanya Das表示,阿司匹林联合化疗药的抑癌作用,既能通过本次研究的破解耐药性展开,也能通过促进肿瘤干细胞的凋亡发挥作用[4]。而且这支研究团队此前还发现,在肺癌模型中阿司匹林能够抑制肿瘤干细胞的转移[5]。
同时具备这么多层效果,不进临床证实一下阿司匹林的治疗价值,那绝对不行嘛。目前在美国已经有多项临床试验使用阿司匹林,联合化疗、手术、放疗甚至是免疫治疗来抗癌,结果也着实值得期待呢。
参考资料:
1. SMAR1 repression by pluripotency factors and consequent chemoresistance in breast cancer stem-like cells is reversed by aspirin [J]. Science Signaling, 2020, 13(654): eaay6077.
2. Non-genetic mechanisms of therapeutic resistance in cancer [J]. Nature Reviews Cancer, 2020.
3. Aspirin inhibits hypoxia-mediated lung cancer cell stemness and exosome function[J]. Pathology-Research and Practice, 2019, 215(6): 152379.
4. Aspirin suppresses the acquisition of chemoresistance in breast cancer by disrupting an NFκB–IL6 signaling axis responsible for the generation of cancer stem cells[J]. Cancer Research, 2016, 76(7): 2000-2012.
5. Aspirin enhances cisplatin sensitivity of resistant non-small cell lung carcinoma stem-like cells by targeting mTOR-Akt axis to repress migration[J]. Scientific Reports, 2019, 9(1): 1-15.