ZQL-4c 通过特异性靶向 SCD1，在体外和体内都对三阴性乳腺癌具有抗肿瘤作用

《Cardiovascular Endocrinology & Metabolism》：ZQL-4c exerts anti-tumor effects by specifically targeting SCD1 in triple-negative breast cancer both in vitro and in vivo

　　ZQL-4c通过激活凋亡和G2/M期细胞周期阻滞抑制三阴性乳腺癌细胞增殖，靶向SCD1减少脂滴并抑制迁移侵袭，体内实验验证其抗肿瘤效果且SCD1过表达逆转部分作用。

　　乳腺癌是女性中最常见的恶性肿瘤之一，也是导致中国癌症相关死亡的主要原因之一。近年来，研究者们致力于寻找新的治疗策略，以应对乳腺癌治疗中的挑战，特别是针对三阴性乳腺癌（TNBC）这类缺乏雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）和HER2表达的难治性亚型。在这一背景下，oleanolic acid（OAA）作为一种五环三萜类化合物，因其多种生物活性，如抗炎、抗病毒和抗癌特性，受到了广泛关注。基于OAA的结构特点，研究团队开发了其衍生物ZQL-4c，并发现该化合物在抑制乳腺癌细胞增殖方面表现出显著效果，尤其是在TNBC细胞中。

本研究进一步探讨了ZQL-4c在TNBC细胞中的潜在抑制机制。首先，通过细胞活力实验评估了ZQL-4c对多种乳腺癌细胞系的抗肿瘤活性。实验中，MDA-MB-231、MDA-MB-468和MCF-10A（正常乳腺上皮细胞）分别被不同浓度的ZQL-4c（0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0和2.0 μmol/L）处理不同时间（12、24和48小时）。实验结果显示，随着ZQL-4c浓度的增加，MDA-MB-231和MDA-MB-468细胞的活力呈时间与剂量依赖性下降，而对MCF-10A细胞的毒性则较为有限，这表明ZQL-4c可能对TNBC细胞具有更高的选择性，同时对正常细胞的损伤较小，具备作为潜在抗癌药物的前景。

为了确定ZQL-4c是否通过诱导细胞凋亡发挥其抗癌作用，研究团队采用多种技术手段进行检测。其中包括细胞形态学观察、Annexin V-FITC/PI染色以及Western blot分析。实验结果显示，随着ZQL-4c浓度的升高，细胞形态发生明显变化，细胞逐渐脱离基底膜并漂浮在培养基中，导致细胞碎片增加，贴壁细胞数量减少。进一步分析表明，ZQL-4c处理后，细胞凋亡率也随浓度升高而增加。Western blot分析进一步揭示，ZQL-4c能够显著降低Bcl-2和Bcl-xL的表达水平，而Bax、cleaved caspase-3和-9以及cytochrome c的表达则有所上升。这些结果表明，ZQL-4c可能通过激活线粒体凋亡通路，诱导细胞凋亡，从而抑制TNBC细胞的生长。这一机制与之前研究中发现的OAA通过线粒体凋亡通路诱导乳腺癌细胞凋亡的结论相一致。

此外，研究团队还评估了ZQL-4c对细胞周期的影响。通过PI染色结合流式细胞术，检测了ZQL-4c处理后细胞周期分布的变化。结果显示，随着ZQL-4c浓度的增加，MDA-MB-231和MDA-MB-468细胞在G2/M期的积累也呈剂量依赖性增加。这表明ZQL-4c可能通过阻滞细胞周期，抑制细胞的正常分裂，从而阻止其增殖。进一步的Western blot分析显示，ZQL-4c能够显著降低cyclins B1、D1和E1的表达水平，同时增加P21和P27的表达。这些蛋白的表达变化与细胞周期阻滞密切相关，说明ZQL-4c通过调节细胞周期关键蛋白的表达，实现了对细胞周期的控制，进而抑制肿瘤细胞的生长。

在细胞迁移和侵袭方面，研究团队采用伤口愈合实验和Transwell小室实验，评估了ZQL-4c对TNBC细胞迁移和侵袭能力的影响。实验结果显示，随着ZQL-4c浓度的升高，细胞迁移和侵袭的数量显著减少。同时，通过Western blot分析，发现ZQL-4c能够显著降低matrix metalloprotease-2（MMP-2）和MMP-9的表达水平，这两种蛋白在肿瘤转移过程中起着重要作用。因此，ZQL-4c可能通过抑制MMP-2和MMP-9的表达，减少TNBC细胞的迁移和侵袭能力，从而抑制肿瘤的扩散。

为了进一步明确ZQL-4c的潜在靶点，研究团队进行了RNA测序和生物信息学分析。结果显示，与未处理的MDA-MB-231细胞相比，处理后的细胞中出现了578个差异表达基因（DEGs），其中包括268个上调基因和310个下调基因。通过设定阈值（|log fold change| > 2和log10 false discovery rate > 2），筛选出44个关键差异表达基因。其中，SCD1（stearoyl-CoA desaturase 1）是下调最显著的基因。通过Gene Ontology和KEGG富集分析，发现SCD1与代谢重编程、膜系统动态变化以及AMPK信号通路密切相关。为了进一步揭示SCD1与其他蛋白之间的相互作用，研究团队利用STRING数据库构建了蛋白-蛋白相互作用网络，识别出包含SCD1、HMGCR、ABCG1、NFATC2、IDO1、EGF、MMP7和PAG1在内的两个子模型。其中，SCD1的得分最高，表明其可能是ZQL-4c的主要靶点。

SCD1是一种关键的脂质生成酶，能够将饱和脂肪酸转化为单不饱和脂肪酸，并进一步酯化为甘油三酯，储存在脂滴中。为了验证ZQL-4c对SCD1的影响，研究团队采用Oil Red O染色法检测了细胞内的脂滴数量。结果显示，ZQL-4c处理后，MDA-MB-231和MDA-MB-468细胞中的脂滴显著减少。同时，通过Western blot分析，发现SCD1及其相关的脂质代谢通路蛋白（如sterol regulatory element binding protein 1和fatty acid synthase）的表达水平也显著下降。这些结果进一步支持SCD1可能是ZQL-4c的靶点。

此外，研究团队还探讨了SCD1在ZQL-4c诱导细胞凋亡和细胞周期阻滞中的作用。通过瞬时转染SCD1基因，构建了过表达SCD1的细胞模型，并与空载体对照组进行比较。结果显示，SCD1的过表达能够部分逆转ZQL-4c对细胞活力的抑制作用，并恢复细胞凋亡和G2/M期阻滞的比例。同时，Western blot分析也表明，SCD1的过表达能够恢复凋亡相关蛋白和细胞周期相关蛋白的表达水平。这些结果进一步表明，SCD1可能在ZQL-4c诱导的细胞凋亡和周期阻滞中起到关键作用，同时也提示SCD1可能是TNBC的不良预后因子。

为了验证ZQL-4c的抗肿瘤效果，研究团队构建了MDA-MB-231异种移植肿瘤模型，并在体内评估了ZQL-4c的治疗效果。实验结果显示，使用5 mg/kg剂量的ZQL-4c处理14天后，肿瘤体积和重量显著减少，而小鼠体重未明显下降，表明ZQL-4c在体内具有良好的治疗效果，且对宿主的毒性较低。进一步的Western blot分析显示，肿瘤组织中与凋亡和细胞周期相关的蛋白表达水平与体外实验结果一致。此外，通过免疫组化染色，研究团队检测了Ki-67和SCD1的表达水平，发现它们在ZQL-4c处理后显著降低。同时，通过对多个器官（肺、肝、脾、肾和心脏）进行组织切片和H&E染色，评估了ZQL-4c在体内的潜在副作用，结果显示各器官组织未出现明显病理变化，表明ZQL-4c在体内具有较低的毒性。

为了进一步探讨SCD1在ZQL-4c抗肿瘤作用中的具体机制，研究团队在异种移植肿瘤模型中过表达了SCD1。结果显示，SCD1的过表达显著降低了ZQL-4c的治疗效果，表明SCD1在ZQL-4c的作用机制中可能起到关键作用。结合体外和体内的实验结果，研究团队提出ZQL-4c可能通过抑制SCD1，影响内质网和线粒体膜的通透性，从而触发线粒体依赖的细胞凋亡。然而，尽管SCD1被确认为ZQL-4c的潜在靶点，其具体的抑制机制仍有待进一步研究。

综上所述，本研究发现ZQL-4c在体外和体内均表现出显著的抗肿瘤活性，特别是在抑制TNBC细胞的迁移、侵袭、凋亡以及细胞周期阻滞方面具有明显效果。进一步研究表明，ZQL-4c可能通过靶向SCD1发挥作用，从而影响细胞代谢和信号通路，最终诱导细胞死亡。这些发现不仅为理解ZQL-4c的作用机制提供了新的视角，也为开发针对TNBC的新治疗药物提供了理论依据。未来的研究需要进一步探讨ZQL-4c与SCD1之间的作用机制，以及其在其他癌症类型中的潜在应用，以推动其在临床治疗中的转化与应用。