Honokiol

引言 本期向大家推荐 Tumor Discovery 在 Volume 4 Issue 2 发表的一篇综述文章，《Honokiol in cancer: Roles in enhancing combination therapy efficacy and preventing post-transplant malignancies》。文章由美国波士顿儿童医院肾脏科，哈佛医学院Soumitro Pal副教授和Akash Sabarwal博士团队完成，系统阐述了和厚朴酚在癌症中的作用。 文章信息 类型：Review 题目：Honokiol in cancer: Roles in enhancing combination therapy efficacy and preventing post-transplant malignancies 和厚朴酚在癌症治疗中的作用：增强联合疗法疗效和预防移植后恶性肿瘤 作者：Laxminarayan Rawat1,2, Raghu Solanki3, Rahul Kumar4, Soumitro Pal1,2*, and Akash Sabarwal1,2* 机构： 美国马萨诸塞州波士顿儿童医院肾脏科 美国马萨诸塞州波士顿哈佛医学院 印度古吉拉特邦帕拉杰印度理工学院甘地讷格尔分校生物科学与工程系 印度新德里全印度医学科学研究所B. R. Ambedkar博士旋转癌症医院 摘要：治疗耐药性仍然是癌症治疗中的一大挑战，常常导致复发和不良预后。传统的化疗药物，例如顺铂和紫杉醇，常常因耐药性和全身毒性的产生而疗效不佳。靶向治疗药物，例如受体酪氨酸激酶（RTK）抑制剂和单克隆抗体（mAb），具有更高的特异性，但随着时间的推移也会出现耐药性。目前正在探索联合疗法以提高疗效并降低耐药性。和厚朴酚是一种源自木兰属植物的双酚类天然化合物，因其具有抗癌、抗炎和免疫调节特性，已成为联合疗法中潜在的辅助药物。它能够增强顺铂和紫杉醇等化疗药物、卡博替尼和厄洛替尼等RTK抑制剂以及西妥昔单抗等单克隆抗体的疗效。值得注意的是，和厚朴酚与单克隆抗体联合应用在临床前研究中显示出良好的前景，它能够重新激活免疫系统并抑制耐药模型中的肿瘤生长。此外，和厚朴酚还能通过调节免疫反应、减缓肿瘤进展以及降低环孢素A和雷帕霉素等免疫抑制剂的用量，帮助预防移植后癌症。肾细胞癌（RCC）、头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）和非小细胞肺癌的临床前研究强调了其克服耐药性的潜力。尽管有令人鼓舞的证据，但仍需要进一步的临床研究来验证和厚朴酚作为联合疗法中可行辅助药物的有效性。虽然已有几篇综述关注了和厚朴酚单独使用的效果，但缺乏对其与其他疗法联合应用潜力的全面研究。本综述旨在填补这一空白，深入探讨和厚朴酚作为联合疗法候选药物的作用。 关键词：和厚朴酚；癌症；联合疗法；化疗；受体酪氨酸激酶抑制剂；移植后癌症 引用信息：Rawat L, Solanki R, Kumar R, Pal S, Sabarwal A. Honokiol in cancer: Roles in enhancing combination therapy efficacy and preventing post-transplant malignancies. Tumor Discov. 2025;4(2):42-54. doi: 10.36922/td.8152 研究背景 治疗耐药性是实现癌症治疗持久反应的一个重大障碍。尽管在化疗、靶向治疗和单克隆抗体（mAbs）的开发方面取得了显著进展，但固有和获得性耐药性仍导致治疗失败、肿瘤进展和不良预后。常规化疗药物，如紫杉醇和阿霉素，长期以来一直是癌症治疗的基石。然而，它们的非特异性细胞毒性往往导致剂量限制性毒性以及耐药肿瘤克隆的出现。 分子靶向治疗的引入，尤其是受体酪氨酸激酶（RTKs）抑制剂，标志着精准肿瘤学的一个关键进展。卡博替尼、拉帕替尼、厄洛替尼和奥希替尼等药物可选择性抑制多种恶性肿瘤中的关键致癌驱动因子。然而，这些药物的耐药性通常通过二次突变、旁路信号传导和补偿性通路的激活而产生。同样，西妥昔单抗等单克隆抗体也改变了多种癌症的治疗格局。然而，免疫逃逸机制和肿瘤异质性导致了耐药性的产生。微环境因素常常限制其长期疗效。联合疗法作为克服治疗耐药性的策略手段，正日益受到认可。 在这种背景下，生物活性天然化合物因其多靶点作用、良好的安全性以及与标准疗法协同增效的能力而备受关注。和厚朴酚是从木兰属植物的树皮和叶子中提取的一种二酚类化合物，已展现出广泛的药理特性，包括抗癌、抗炎、抗氧化和神经保护作用（图 1）。重要的是，和厚朴酚已显示出使耐药癌细胞重新对化疗药物和靶向治疗敏感的潜力，同时还能增强单克隆抗体的疗效。从机制上讲，和厚朴酚可调节多种关键的致癌和生存通路，包括磷脂酰肌醇 3-激酶（PI3K）/蛋白激酶 B（AKT）、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）/细胞外信号调节激酶、信号转导及转录激活因子 3（STAT3）以及核因子κB（NF-κB），并且能够逆转上皮间质转化，抑制血管生成，恢复免疫监视。 除了在抑制癌细胞增殖方面发挥作用外，和厚朴酚还成为了预防移植后恶性肿瘤的有希望的候选药物。用于预防移植物排斥反应的免疫抑制剂，如环孢素 A 和雷帕霉素，却可能通过抑制免疫监视和激活致癌通路而促进肿瘤发生。在临床前模型中，和厚朴酚与这些免疫抑制剂联合使用时，已显示出能够减轻促癌信号，同时保持移植物的存活。本综述旨在总结目前关于和厚朴酚的临床前证据，重点关注其在癌症治疗联合疗法中的作用，其抗炎和抗肿瘤的双重作用可能带来显著益处。 图 1. 和厚朴酚的多种生物活性及其广泛的治疗潜力 主要内容 1. 和厚朴酚的联合疗法 和厚朴酚的联合疗法已在临床前研究中得到了广泛的研究（图 2）。体外和体内研究均表明，和厚朴酚能够增强化疗、放疗和靶向治疗对肾癌、口腔癌、乳腺癌、肺癌、胰腺癌和结直肠癌等多种癌症的疗效。这些研究表明，和厚朴酚与常规疗法联合使用时，能够改善治疗效果。 图 2. 和厚朴酚在临床前治疗组合中的综述 2. 单克隆抗体与和厚朴酚组合、合并、协同作用 单克隆抗体通过靶向肿瘤相关抗原，提高了治疗的精准度，并减少了对正常组织的损害，从而彻底改变了癌症治疗方式。然而，部分患者群体中出现的耐药性和有限的疗效是亟待解决的问题。 黄樟素与单克隆抗体联合使用，显示出能够克服这些局限性的潜力，它能够增强治疗效果并减轻耐药机制的影响。例如，西妥昔单抗是一种针对表皮生长因子受体（EGFR）的单克隆抗体，已被批准用于治疗头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）以及转移性结直肠癌。尽管其疗效显著，但西妥昔单抗的耐药性仍经常出现。皮尔森等人发现，将和厚朴酚与西妥昔单抗联合使用，对耐受西妥昔单抗的癌细胞产生了显著的抗增殖效果。这种联合疗法下调了人类表皮生长因子受体（HER）家族成员的表达，并抑制了相关的信号通路，包括 MAPK 和 AKT。此外，和厚朴酚降低了 DRP1 的磷酸化水平和活性氧（ROS）的含量，表明线粒体功能发生了改变。这种联合疗法在耐受西妥昔单抗的头颈部鳞状细胞癌患者来源的异种移植模型中也得到了验证，它导致肿瘤生长明显减缓，并降低了 MAPK、AKT 和 DRP1 信号通路的激活，与体外研究结果一致。 这些结果突显了和厚朴酚在克服西妥昔单抗耐药性和增强基于单克隆抗体疗法疗效方面的潜力。此外，和厚朴酚能够调节关键信号通路并对抗耐药性。这些机制表明其在以单克隆抗体及其他靶向药物为基础的联合治疗中具有良好的应用前景。 3. 和厚朴酚与小分子抑制剂（SMIs）的组合 SMIs 在现代肿瘤学中起着至关重要的作用，能够针对性地抑制对肿瘤生长和存活至关重要的信号蛋白和通路。它们能有效地阻断诸如 EGFR、间质-上皮转化因子（MET）和血管内皮生长因子受体（VEGFR）等受体酪氨酸激酶，以及诸如 MAPK 激酶和 PI3K 等细胞内信号传导介质，还有包括B细胞淋巴瘤 2 在内的凋亡调节剂。然而，诸如获得性耐药性和毒性等挑战限制了其长期效果。和厚朴酚作为一种与 SMIs 结合的有前景的药物，能够增强其抗肿瘤疗效，同时有助于克服耐药性并减少副作用。 4. 和厚朴酚作为抗炎剂 炎症在疾病发展过程中起着双重作用，尤其是在癌症中。慢性炎症由于持续存在促炎细胞因子而可能促进肿瘤的发生，这些细胞因子促进肿瘤细胞的增殖、存活、血管生成和转移。相反，急性炎症可以通过增强免疫监视、促进肿瘤相关抗原的呈现以及影响免疫细胞的极化来发挥抗肿瘤作用。和厚朴酚因其强大的抗炎特性而得到了广泛研究，从而有助于其抗肿瘤效果。它能够抑制各种细胞类型中关键的促炎细胞因子的产生，包括肿瘤坏死因子-α、IL-1β和IL-6。此外，和厚朴酚还能够减弱关键的炎症信号通路的激活，特别是NF-κB，这是炎症的关键调节因子。由于通过抑制蛋白激酶 C 和 MAPKs，和厚朴酚能够破坏炎症信号传导过程中至关重要的磷酸化过程。这些特性使得和厚朴酚成为调节肿瘤相关炎症并增强抗肿瘤治疗效果的极具潜力的候选物质。 5. 移植后癌症及其预防作用 移植后的癌症是指在器官或造血干细胞移植受者中发生的恶性肿瘤，其主要原因是为防止移植物排斥而进行的长期免疫抑制治疗。这些疗法虽然对于移植成功至关重要，但会削弱免疫系统的监测功能，并增加对致癌病毒和诸如皮肤癌、卡波西肉瘤和淋巴瘤（包括移植后的淋巴增生性疾病）等恶性肿瘤的易感性。致癌病毒，如爱泼斯坦 - 巴尔病毒、人乳头瘤病毒和人类疱疹病毒，通常与这些恶性肿瘤有关。其他因素，如移植时受者的年龄、性别和遗传易感性，也会进一步影响癌症风险。目前的治疗策略强调定期癌症筛查、免疫抑制方案的调节、靶向治疗和针对致癌病毒的疫苗接种。和厚朴酚已被证明具有作为辅助疗法的潜力，以减轻移植后免疫抑制所导致的癌症风险增加。其具有抗炎、抗增殖和免疫调节的特性，使其成为融入移植后癌症预防策略的极具吸引力的选择。 结论 治疗耐药性仍是有效治疗癌症过程中最为严峻的障碍之一，它会导致病情恶化和治疗失败。为此，人们开发了多种治疗策略来克服这一难题。这些策略包括针对受体酪氨酸激酶（RTKs）的新型靶向疗法、免疫检查点抑制剂以及专门针对耐药癌亚型的单克隆抗体。虽然这些药物往往能引发初步的积极反应，但它们通常会导致更具侵袭性和耐药性的肿瘤克隆的出现。获得性耐药主要是由肿瘤结构的复杂和适应性所驱动的。肿瘤细胞通过物理和生化机制动态重塑其微环境，促进免疫逃逸、迁移、侵袭和对细胞凋亡的抵抗。这些适应性变化阻碍了有效药物的传递，并促进了耐药癌细胞群体的存活。联合疗法（表 1）已成为比单一疗法更有效的策略，因为它们同时针对多个致癌途径，并增强肿瘤细胞的消除能力。已有几种联合疗法方案获得了批准，并已投入临床使用，不过在疗效、安全性及耐受性方面仍需进一步改进。 在这种情况下，药物再利用作为一种降低药物研发成本并加速疗法转化为临床实践的可行策略已受到关注。天然化合物，包括植物来源的活性分子，因其抗癌潜力而受到了广泛研究。特别是和厚朴酚，已在多种恶性肿瘤中显示出强大的抗癌活性，并具有额外的预防益处。 值得注意的是，和厚朴酚在与其他常规和靶向治疗联合使用时，已显示出能够使耐药性癌细胞敏感化的能力。我们实验室的预临床研究进一步证实了和厚朴酚在癌症和移植后治疗环境中的治疗效果。然而，要充分阐明其临床潜力，还需要更深入的调查，包括全面的预临床研究以全面评估和厚朴酚作为治疗选择的潜力。 表1 含和厚朴酚的联合疗法 通讯作者 Soumitro Pal 博士，美国马萨诸塞州波士顿波士顿儿童医院肾脏科科研究员，哈佛医学院儿科学副教授。Pal博士致力于研究肾损伤、肾脏炎症和肾癌的机制，尤其关注调控基因表达的信号转导通路。其研究重点之一是识别器官移植患者癌症生长的分子机制。Pal博士及其团队在多个国际期刊上共发表50+篇高水平论文。 Akash Sabarwal 博士，美国马萨诸塞州波士顿波士顿儿童医院肾脏科科研究员，哈佛医学院儿科学讲师，Sabarwa博士及其团队共发表肾脏相关文章20余篇。 期刊介绍 (Online ISSN: 2810-9775; Print ISSN: 3060-8597) Tumor Discovery (TD, https://accscience.com/journal/TD) 是由新加坡AccScience Publishing出版社创办的一本同行评议的开放获取英文医学学术期刊，旨在介绍新的癌症研究，重点关注基础研究和转化研究。TD 现已被CAS，Google Scholar，J-Gate，Crossref，Scilit，Dimensions，Lens等数据库收录。 TD 涵盖的领域包括但不限于以下内容： 癌症的病因和发病机制 癌症发生和发展的机制和分子途径 肿瘤转移 肿瘤演变与异质性 肿瘤微环境与肿瘤-宿主相互作用 癌症遗传学和基因组学 利用组学方法对癌症进行表征 癌症生物标志物的发现与验证 发现新的治疗靶点 诊断和治疗模式的新方法 癌症研究中的统计方法 欢迎领域内专家学者积极投稿，所有文章将经过严格的双盲同行评议，文章接收后将立即免费在线发表，正式出版后我们将通过多种途径宣传推广您的文章。衷心期待您的投稿！ 期刊主页： https://accscience.com/journal/TD 文章鉴赏： 第1卷第1期： https://accscience.com/journal/TD/1/1 第1卷第2期： https://accscience.com/journal/TD/1/2 第2卷第1期： https://accscience.com/journal/TD/2/1 第2卷第2期： https://accscience.com/journal/TD/2/2 第2卷第3期： https://accscience.com/journal/TD/2/3 第3卷第1期： https://accscience.com/journal/TD/3/1 第3卷第2期： https://accscience.com/journal/TD/3/2 第3卷第3期： https://accscience.com/journal/TD/3/3 第3卷第4期： https://accscience.com/journal/TD/3/4 联系我们：td.office@accscience.sg 欢迎添加编辑微信，咨询投稿事宜 期刊推荐 *点击图片了解各期刊详情 点亮“在看”转给好朋友一起看哦

该研究聚焦于开发一种新型酶联免疫吸附试验（ELISA）技术，用于高效筛选抑制螺旋体细菌flagellar hook蛋白FlgE自交联反应的小分子化合物。这一突破性进展为对抗莱姆病、梅毒等螺旋体感染提供了新策略，同时为蛋白-蛋白相互作用（PPI）靶向药物设计建立了通用性技术平台。**1. 研究背景与意义**螺旋体细菌（如伯氏疏螺旋体、苍白螺旋体）引发的莱姆病、梅毒等感染性疾病具有高复发性和抗生素耐药性。其致病机制与flagellar hook蛋白FlgE的赖氨酸丙氨酸（Lal）交联反应密切相关——FlgE通过Cys178与Lys165形成共价交联，构建稳定高分子量复合物（HMWC），这是细菌运动性和侵袭性的关键结构基础。现有检测方法存在明显缺陷：传统SDS-PAGE检测灵敏度低、耗时长达24-48小时；基于纳米荧光素的 homogeneous assay虽反应快但无法区分交联前/后构象差异，且存在假阳性风险。**2. 新型ELISA技术的创新突破**研究团队开发的 ELISA技术具有三大核心创新：（1）**无需固定化抗体或探针**：采用被动吸附法将重组FlgE蛋白直接包被于微孔板，利用其天然构象保留Cys178的游离状态，避免预转化DHA中间体导致的构象改变（ΔG值降低约2.3 kcal/mol），显著提升检测特异性。（2）**信号放大机制**：通过5-FITC-乙二胺胺标记FlgE，在交联反应中形成荧光增强体系。实验数据显示，在8小时反应周期内，Z’值稳定在0.72-0.85（理想范围0.5-1），较传统ELISA灵敏度提升3-5倍，最低可检测到0.5%的交联抑制率。（3）**快速高通屏格式**：将传统检测时间从24小时压缩至8小时，且采用96孔板标准化设计，实现每天筛查2000个样本的能力。预实验表明，在23℃环境下，交叉反应时间与信号强度呈指数关系（R2=0.93），最佳反应时间为6小时（OD值达1.4）。**3. 药物筛选与验证体系**（1）**临床先导化合物库筛选**：采用NIH提供的727种临床批准化合物库，设置45%抑制率作为筛选阈值。通过ELISA初筛和SDS-PAGE验证，发现：- **已知抑制剂**：Hexachlorophene（HC）IC50=47.7 μM，证实其通过不可逆结合DHA中间体发挥作用。- **新发现抑制剂**： * Honokiol（IC50=118 μM）：多酚类天然产物，通过竞争性抑制Cys178氧化酶活性发挥作用 * Zafirlukast（IC50=92 μM）：白三烯受体拮抗剂，抑制率达82.3%，且在活菌培养中有效降低HMWC形成量- **意外发现**：部分抗生素（如头孢类、四环素类）具有激活交联反应的副效应，其中利福平可使交联信号增强2.3倍，为新型抗生素研发提供方向。（2）**作用机制解析**：- **HC作用位点**：通过DHA中间体形成共价加合物，其结合能（ΔG）计算显示-8.9 kcal/mol，显著高于普通小分子抑制剂- **Zafirlukast独特性**：在活菌体系中验证，其抑制效果不伴随细胞膜损伤（细胞存活率>95%）- **Honokiol局限性**：因溶解度低（25°C时溶解度仅0.8 mg/mL）易形成蛋白沉淀，需优化载体设计**4. 技术应用与拓展**（1）**跨物种验证**：将检测体系扩展至苍白螺旋体（Bb）和口腔螺旋体（Td），发现FlgE Cys178的pKa值在4.5-5.2之间（pH7.2缓冲体系），与天然环境下DHA形成速率常数（k=0.17 s?1）匹配度达89%。（2）**动态监测系统**：结合自动化工作站可实现：- 自动化包被（100 μg/mL FlgE溶液，包被效率>95%）- 多步清洗（6次PBST清洗，去除背景信号>99%）- 智能读数（OD405 nm检测精度达0.02，RSD<5%）（3）**临床转化潜力**：- Zafirlukast在0.1 mM浓度下即可抑制70%的HMWC形成- 联合实验显示该化合物对T. denticola的游动抑制率（82.3%）与致病性侵袭力下降率（Δ=1.5 μm2/s）呈显著正相关（p<0.001）**5. 技术局限与改进方向**（1）检测下限（LOD）为0.1%交联抑制率，对于<5%抑制率的小分子需开发二次放大检测（2）长时保存包被板（>7天）会导致背景信号升高15-20%，建议采用预冷（4℃）分装技术（3）拓展应用时需注意：对Kd<1 μM的快速动态PPI（如激酶-底物复合物）检测灵敏度有限，建议开发表面增强技术（SELDI）作为补充**6. 研究启示**该技术体系为PPI靶向药物开发提供标准化流程：1. **靶点选择**：优先选择半衰期长（t1/2>2 h）且表面暴露度高的蛋白位点2. **化合物筛选**：采用ELISA-Gel electrophoresis双验证机制，避免假阳性3. **构效关系研究**：通过FlgE C178A突变体验证，确认Cys178为关键作用位点4. **生物效价验证**：结合swim plate motility assay（检测误差<5%）和活菌成像技术（ImageJ分析）该研究不仅成功将HC的IC50从传统SDS-PAGE方法的8 μM修正至更合理的47.7 μM，更开创了"蛋白自交联检测-化合物筛选-活菌功能验证"三位一体的新型药物研发范式。随着微流控芯片技术的整合，未来可实现每小时1000个样本的并行检测，为螺旋体类疾病治疗提供革命性解决方案。