综述:Withaferin A在癌症诱导的肌肉和心脏消耗中的治疗潜力

【字体: 时间:2025年10月03日 来源:Journal of Ovarian Research 4.2

编辑推荐:

  本综述系统阐述了Withaferin A(WFA)在治疗癌症恶病质中的巨大潜力。文章指出,癌症恶病质是一种以骨骼肌和心脏萎缩为特征的多因素综合征,目前尚无FDA批准疗法。WFA作为一种从醉茄(Withania somnifera)中提取的甾体内酯,通过抑制NF-κB信号通路、NLRP3炎症小体激活和纤维化重塑,同时促进蛋白质稳态(proteostasis)和线粒体稳态,展现出独特的双重保护作用。临床前研究表明,WFA不仅能改善握力、增强骨骼肌形态,还能恢复左心室(LV)和右心室(RV)功能,为开发"First-in-Class"疗法提供了 compelling 科学依据。

  
癌症恶病质:一个未被满足的临床需求
癌症恶病质影响高达80%的晚期恶性肿瘤患者,导致近20-30%的癌症相关死亡。这种进行性综合征以骨骼肌质量减少为特征,伴有或不伴有脂肪质量丢失,且不能被常规营养支持所逆转。虽然骨骼肌消耗是最明显的临床特征,但恶病质同样深刻影响心脏结构和功能, predisposing 患者发生心力衰竭和心律失常。其中,右心室(RV)功能障碍作为一个未被充分认识 yet 关键的不良预后预测因子, across 多种恶性肿瘤,尤其值得关注。
Withaferin A(WFA):多靶点治疗分子
Withaferin A(WFA)是一种从药用植物Withania somnifera(醉茄)中分离的生物活性甾体内酯,具有悠久的阿育吠陀医学应用历史。其强大的抗炎、抗肿瘤和抗纤维化作用使其成为具有 broad 治疗潜力的分子。WFA靶向多种细胞通路,包括NF-κB、STAT3和氧化应激调节器,在癌症恶病质背景下展现出 several 关键特性:
  • 抗炎作用:抑制TNF-α、IL-6和IL-1β等恶病质 pathogenesis 的核心细胞因子
  • 蛋白质稳态恢复:通过下调MuRF1和Atrogin-1表达,抑制泛素-蛋白酶体系统(UPS)和自噬相关 catabolism
  • 心脏保护:抑制NLRP3炎症小体,通过 attenuating α-SMA、纤连蛋白和胶原蛋白I/III表达减少心脏纤维化
  • 线粒体支持:初步研究表明WFA改善耗氧率和ATP production,逆转肌肉和心脏组织中的线粒体缺陷
临床前研究证据
研究采用卵巢癌诱导恶病质小鼠模型,雌性NSG小鼠腹腔注射A2780细胞(一种已知能诱导系统性恶病质的高级别浆液性卵巢癌细胞系)。恶病质通过握力降低≥20%和骨骼肌质量减少≥15%确认。WFA治疗(2或4 mg/kg,腹腔注射,每三天一次)显著改善心脏功能指标和肌肉形态。
在分子水平上,WFA下调促炎和促纤维化通路,同时增强合成代谢信号轴。研究通过qRT-PCR、Western blotting和ELISA评估炎症细胞因子(TNF-α、IL-6、IL-1β)、NLRP3炎症小体组分(NLRP3、ASC、caspase-1)、萎缩基因(MuRF1、Atrogin-1)和心脏纤维化标志物(α-SMA、纤连蛋白、胶原蛋白I/III)的表达。
血管紧张素II(Ang II)的核心作用
血管紧张素II(Ang II)作为具有强大血管收缩、促炎和促纤维化作用的肽激素,是系统性级联反应的核心介质。癌症患者中循环Ang II水平升高与不良预后、肌肉消耗和心血管并发症相关。研究开发了Ang II皮下输注的C57BL/6J小鼠模型,模拟癌症相关恶病质的炎症和代谢环境。
该模型表现出显著的骨骼和心肌消耗,特征为握力降低、肌肉质量减少(包括胫骨前肌、腓肠肌和股四头肌)和组织学萎缩证据。在分子水平上,Ang II强烈上调促炎细胞因子(TNFα、IL-6、IL-1β、IL-18、MIP-2),激活NLRP3炎症小体,并 engaged 肌肉蛋白水解通路,表现为UPS标志物MuRF1和MAFbx表达升高,以及自噬调节因子beclin 1(Bacl1)和LC3B。
WFA治疗在该Ang II诱导恶病质模型中逆转了几乎所有变化:恢复肌肉质量和收缩力,抑制炎症信号,下调分解代谢基因,并重新激活关键合成代谢和再生通路。这些结果强烈支持WFA的直接抗恶病质作用,且独立于肿瘤抑制,强调其在心脏和骨骼肌保护中的治疗潜力。
转化机遇与临床挑战
WFA代表了一种潜在的恶病质管理范式转变,通过同时靶向骨骼肌和心肌变性。与主要解决症状的当前方法不同,WFA作用于关键分子通路的核心,同时调节炎症、蛋白水解和纤维化。临床前证据支持 several 转化机遇:
  • 治疗潜力:凭借其完善的安全性 profile,WFA可快速进入恶病质临床测试
  • 联合治疗:WFA可能与现有癌症治疗(化疗、免疫治疗等)协同作用,通过改善患者 resilience 和减少心脏毒性副作用
  • 生物标志物引导治疗:WFA对特定标志物(如IL-6、BNP、NLRP3)的影响可实现个性化治疗方案
  • 扩展适应症: beyond 癌症,WFA可能适用于其他消耗性疾病,包括心力衰竭、慢性肾病和肌肉减少症
然而,治疗癌症恶病质仍面临 several 挑战:化疗毒性(许多癌症疗法具有内在肌肉毒性和心脏毒性效应)、手术影响(卵巢、胰腺或肠道切除术可能 disrupt 代谢调节,加剧恶病质)、异质性(恶病质表现因肿瘤类型和患者年龄而异)以及监管障碍(作为天然产物,WFA必须满足严格的监管要求)。
结论与临床意义
癌症诱导的恶病质及其相关心脏功能障碍仍然是主要的未满足医疗需求,有效治疗方法寥寥无几。通过同时靶向多种疾病驱动因素,WFA具有保护骨骼肌质量、支持心脏功能和改善癌症患者治疗耐受性的潜力。其调节炎症、蛋白水解、纤维化和线粒体功能障碍的能力为临床研究提供了 compelling 科学依据。如在患者中得到证实,WFA将有助于降低发病率、增强常规癌症治疗的耐受性,并最终改善生存率和生活质量。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号