裂芹碱通过PI3K/AKT通路抑制卵巢癌细胞的生长并减弱其干性特性

时间：2026年3月8日

来源：Biochemical Pharmacology

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卵巢癌干细胞特性及PI3K/AKT通路靶向治疗研究。该研究系统评估了Lycorine对卵巢癌细胞增殖、凋亡及干细胞特性的抑制作用，发现其通过抑制PI3K/AKT通路显著降低CD133、CD44等干细胞标志物表达，并增强顺铂化疗敏感性。体内实验证实5mg/kg剂量Lycorine能有效抑制移植瘤生长75%，且具有良好安全性。

陶瑶瑶|夏丽萍|戴冠琳|倪杰|陈珊珊|陈佩|王世珍|周迅|王海琴

中国四川省成都市四川大学华西第二医院西部妇女儿童医学研究与发展中心，邮编610041

摘要

卵巢癌仍然是全球最致命的妇科恶性肿瘤，这主要是由于其与化疗耐药性和癌干细胞驱动的复发相关的不良预后。本研究全面探讨了从Lycoris radiata中提取的天然生物碱——石蒜碱在人类卵巢癌模型中的抗肿瘤作用。我们的结果表明，石蒜碱能够显著抑制卵巢癌细胞的增殖，诱导细胞凋亡，并通过调节PI3K/AKT信号通路来抑制癌干细胞的活性。体外实验显示，石蒜碱处理可使与干细胞相关的标志物（CD133、CD44、NANOG、SOX2、OCT4和LIN28A）的表达降低约30–80%，并使肿瘤球形成能力降低超过75%。RNA测序和通路富集分析证实了PI3K/AKT信号通路的显著抑制，同时AKT和mTOR的磷酸化水平也有所下降。在体内实验中，5 mg/kg剂量的石蒜碱能有效抑制A2780-luc异种移植瘤的生长，减少癌干细胞亚群，并且表现出极低的系统毒性。此外，石蒜碱还能增强卵巢癌细胞对顺铂的敏感性，并对抗顺铂诱导的癌干细胞富集现象。这些发现表明石蒜碱是一种有前景的多靶点卵巢癌治疗药物，尤其是在应对由癌干细胞驱动的化疗耐药性和肿瘤复发方面。

引言

卵巢癌是肿瘤学领域的一个严峻挑战，其中上皮性卵巢癌是最常见的组织类型[1]。尽管外科技术和化疗方案有所进步，但晚期患者的5年生存率仍然很低，约为30%，这主要是由于频繁的复发和化疗耐药性的发展[2]、[3]。高死亡率凸显了迫切需要新的治疗策略，以有效针对卵巢癌的分子机制及其复发[4]、[5]。越来越多的证据表明，癌干细胞（CSCs）在卵巢癌的发病机制中起着关键作用，包括肿瘤发生、转移和治疗耐药性[6]、[7]、[8]。癌干细胞具有自我更新能力、分化潜能和增强的DNA修复机制，这些特性使它们对传统化疗具有很强的抵抗力[9]、[10]。在卵巢癌中，CD133和CD44是最经典的癌干细胞表面标志物，而诱导多能干细胞/胚胎干细胞（iPS/ES）相关基因（如SOX2、NANOG、OCT4和LIN28A）在这些细胞中也高度表达[11]、[12]。这些标志物（包括CD133、CD44、SOX2、NANOG、OCT4和LIN28A）与卵巢癌的自我更新能力、化疗耐药性和肿瘤发生潜力密切相关[13]、[14]。因此，在本研究中，我们利用这些标志物来表征和阐明卵巢癌干细胞的改变。针对癌干细胞是一种有前景的治疗策略，可以增强卵巢癌治疗的疗效，防止肿瘤复发并克服化疗耐药性。

PI3K（磷脂酰肌醇3-激酶）/AKT（蛋白激酶B）/mTOR（雷帕霉素靶蛋白）通路在卵巢癌中是一个关键的信号通路，调控多种细胞过程，包括增殖、存活、代谢和干细胞特性[15]、[16]、[17]。重要的是，PI3K/AKT信号通路已被证明能维持卵巢癌干细胞的干细胞特性[18]、[19]，这意味着抑制这一通路可以同时针对肿瘤细胞和耐药性的癌干细胞亚群。

历史上，天然产物一直是抗癌剂的宝贵来源，如紫杉醇和喜树碱衍生物等化合物在临床研究中取得了显著的疗效[20]。石蒜碱是从石蒜科植物（如Lycoris radiata）中提取的生物碱，最近因其广谱抗癌作用以及对肾脏、心脏、肺、肝脏和脾脏的低毒性而受到关注[21]、[22]。

通过尾静脉注射和腹腔给药，评估了石蒜碱的药代动力学和组织分布。结果显示，两种给药途径的血浆浓度-时间曲线没有显著差异。在组织分布研究中，除胃部外，所有器官中的石蒜碱浓度分布模式相似。石蒜碱在肝脏中的浓度较低，但在肾脏中的浓度较高，表明它主要通过肝脏代谢并通过肾脏排泄[23]。先前的研究表明，石蒜碱通过多种机制（包括细胞周期停滞、诱导细胞凋亡、自噬、抑制干细胞活性和抑制线粒体功能）对多种癌症类型（包括黑色素瘤、白血病、多发性骨髓瘤和结直肠癌）表现出强烈的抗肿瘤活性[24]、[25]、[26]、[27]、[28]。在这些研究中，石蒜碱在癌细胞中的IC50值通常在1至5 μM之间，而在小鼠模型中的有效治疗剂量一般为5至20 mg/kg[24]、[25]、[26]、[27]、[28]、[29]。然而，石蒜碱对卵巢癌干细胞及其相关分子机制的影响尚未得到充分研究。

本研究旨在全面评估石蒜碱在卵巢癌中的抗肿瘤效果，特别关注其对癌干细胞特性的影响。我们假设石蒜碱主要通过抑制PI3K/AKT通路来抑制卵巢癌的生长和干细胞活性。我们的研究包括体外细胞毒性、细胞凋亡、干细胞相关标志物的评估以及通路分析，并通过患者来源的异种移植模型进行体内疗效和安全性的验证。此外，我们还探讨了石蒜碱增强传统化疗疗效和对抗顺铂（DDP）诱导的癌干细胞富集的潜力。

试剂和抗体

石蒜碱（A0415，批号MUST-25051508）购自Mansite Biotechnology（中国成都），SC79（T2274，批号242222）购自TargetMol Chemicals Inc.，DDP购自AbMole（M2223，批号202513，中国上海）。石蒜碱和SC79的储备溶液溶解在二甲基亚砜（D2650，Sigma-Aldrich，美国密苏里州圣路易斯）中。DDP可溶于水，应立即配制和使用。针对AKT（A18675，批号3522033001）和p-AKT（AP06370，批号

石蒜碱抑制卵巢癌细胞生长并诱导细胞凋亡

我们首先使用CCK-8实验评估了石蒜碱在人类卵巢癌细胞系中的抗增殖作用。结果表明，石蒜碱以剂量依赖的方式抑制了卵巢癌细胞的生长，并且对正常细胞没有显著的毒性（图1A）。此外，石蒜碱对卵巢癌细胞系的IC50值分别为：A2780细胞为4.240 ± 1.451 μM，OVCAR8细胞为6.337 ± 1.024 μM，OVCAR3细胞为9.768 ± 1.443 μM

讨论

本研究提供了充分的证据，证明石蒜碱这种天然生物碱化合物通过双重抑制肿瘤细胞增殖和癌干细胞活性，表现出强大的抗肿瘤效果。我们的发现表明石蒜碱是一种有前景的多靶点药物，能够解决卵巢癌管理中的两个主要问题：不受控制的肿瘤生长和由癌干细胞驱动的治疗耐药性复发。

先前的研究表明，小分子天然产物具有

CRediT作者贡献声明

陶瑶瑶：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，数据可视化，验证，方法学研究，资金获取，正式分析，数据管理。夏丽萍：撰写 – 原稿，验证，正式分析，数据管理。戴冠琳：正式分析，数据管理。倪杰：撰写 – 原稿，软件应用，方法学研究，数据管理。陈珊珊：验证，软件应用，实验研究，正式分析。陈佩：方法学研究，实验研究，正式分析。王世珍：