青蒿琥酯抗癌功能的新范例：通过将青蒿琥酯与配体结合显着增强细胞毒性

青蒿素及其衍生物(AIDs)由于其低毒性和特殊的生物激活途径，近年来在肿瘤治疗中得到了广泛的应用。尽管已经建立了许多策略来提高 AID 的效力，但它们对癌症仍然相对无效，尤其是作为单一疗法。因此，有必要开发新的方法来大大提高它们的抗癌功效。作者假设具有特异性识别、高亲和力结合和受体介导内化的适体会促进 AID 在靶细胞内的积累并导致靶癌细胞的死亡。

图片来源：https://doi.org/10.1038/s41392-021-00671-8

作者选择能够特异性识别癌细胞膜上酪氨酸激酶蛋白7 (PTK7)的sgc8c配体，通过C-N键形成与青蒿素缀合得到sgc8c -青蒿素缀合物(SAC)。采用无靶向能力的随机DNA序列制备对照序列-青蒿琥酯偶联物(CSAC)。选择PTK7高表达的CEM(人白血病成淋巴细胞细胞系)和HCT116(人结直肠癌细胞系)为阳性细胞系，Ramos和HepG2(人肝癌细胞系)为阴性细胞系。为了验证青蒿琥酯的偶联是否会影响Sgc8c的特异性识别能力，作者使用cy5标记的Sgc8c、CSAC和SAC进行流式细胞术检测。与对照组CSAC和Sgc8c相比，SAC和Sgc8c的荧光位移几乎相同，表明与青蒿琥酯的偶联并不影响Sgc8c对CEM细胞和HCT116细胞的靶向能力。相反，Sgc8c 和 SAC 都不能识别 PTK7 阴性的 Ramos 细胞和 K562 细胞。

流式细胞术还显示SAC对CEM细胞和HCT116细胞具有很高的特异性，其平衡解离常数与Sgc8c几乎相同。同样，SAC能与HCT116细胞结合，Kd值为7.21 nM，略低于Sgc8 (Kd = 10.07 nM)。这些结果表明SAC具有良好的结合亲和力。

然后用共聚焦显微镜检查SAC的内化能力。相反，在 K562 和 HepG2 细胞中可以检测到微弱的荧光。此外，溶酶跟踪器绿色通道与 SAC 通道的合并显示了 CEM 和 HCT116 细胞的共定位结果。这些观察表明，特异性识别、高亲和力结合和受体介导的内化触发了SAC选择性摄取到靶癌细胞系，这可能是实现青蒿琥酯增强细胞毒性作用的关键。与K562和HepG2细胞株相比，SAC对CEM和HCT116细胞株表现出较高的细胞毒性。

SAC对HCT116细胞的IC50为57.8 nM，对CEM细胞的IC50为33.04 nM，分别比青蒿琥酯的IC50提高93倍和84倍。对照组青蒿琥酯、Sgc8c和CSAC的疗效远低于SAC。特别值得注意的是，SAC对K562和HepG2细胞的细胞毒性较低。这些结果证明了Sgc8c对其靶蛋白PTK7特异性识别的重要性。SAC 对 K562 和 HepG2 细胞的细胞毒性增加可能是由于青蒿琥酯与配体结合后改善的水溶性以及对照细胞对 SAC 的非特异性摄取。

已有研究表明，Fe2+可以激活青蒿琥酯，导致AIDs形成高度活性的碳中心自由基，从而触发蛋白质的烷基化，产生活性氧(ROS)，导致癌细胞死亡。作者比较了相同浓度(10 μM青蒿琥酯、SAC和不同添加剂预处理的SAC)处理HCT116细胞的活性。发现与青蒿琥酯(17%)相比，SAC(13%)的细胞毒性更强，说明了主动转运能力的重要性。作者还观察到，与青蒿琥酯单独作用相比，经FeSO4预处理的SAC能诱导更多的细胞凋亡。而铁螯合剂DFO的加入显著降低了SAC的细胞毒性。这些结果表明，细胞摄取Fe2+可有效激活青蒿琥酯，从而增强SAC的细胞毒性。

HCT116和K562荷瘤裸鼠不同器官的荧光强度

图片来源：https://doi.org/10.1038/s41392-021-00671-8

综上所述，SAC对HCT116和CEM细胞增殖的抑制作用分别是青蒿琥酯单独作用的93和84倍。机制研究表明，具有PTK7特异性识别、高亲和力结合和受体介导内化的适体促进了青蒿琥酯在靶细胞内的积累，并触发了Fe2+依赖的青蒿琥酯生物激活，导致烷基自由基和活性氧的生成，并通过凋亡抑制靶细胞的生长。此外，荷瘤小鼠的体内荧光成像表明，相对于对照组，SAC 可以靶向并在肿瘤部位停留更长时间，进一步突出了探索青蒿琥酯作为有效靶向癌症治疗方法的一个组成部分的潜力。（生物谷 Bioon.com）

参考文献

Yingying Li et al. A new paradigm for artesunate anticancer function: considerably enhancing the cytotoxicity via conjugating artesunate with aptamer. Signal Transduct Target Ther actions Search in PubMed Search in NLM Catalog Add to Search 2021 Sep 10;6(1):327. doi: 10.1038/s41392-021-00671-8.