一种以赋予杏仁和杏子独特香气而闻名的化合物,可能成为击败难以杀灭的癌细胞的关键。日本研究人员发现,苯甲醛(benzaldehyde)可以阻止侵袭性癌细胞的“形态转换”能力,这种能力使癌细胞能够逃避治疗并扩散到其他部位。通过靶向一种对癌细胞生存至关重要的特定蛋白质相互作用——同时不伤害正常细胞——苯甲醛及其衍生物可能成为强大新疗法的基础,特别是在与现有放疗或靶向治疗结合使用时。
癌细胞具有快速增殖的能力。侵袭性癌细胞会从紧密连接的上皮状态转变为间质状态,这种状态缺乏接触限制并容易扩散到身体其他部位。这种上皮-间质可塑性还使癌细胞能够抵抗抗癌治疗的清除。
研究人员一直在寻找新的抗癌药物,以克服癌细胞对治疗产生的耐药性并摧毁这些“叛逆”的癌细胞。由藤田保健卫生大学肿瘤创新中心(Oncology Innovation Center, Fujita Health University)主任酒井英之博士(Dr. Hideyuki Saya)领导的一组研究人员揭示了苯甲醛的抗癌机制。苯甲醛是一种负责杏仁、杏子和无花果香气的化合物。
谈及研究动机,酒井博士解释道:“在20世纪80年代,研究人员展示了苯甲醛及其衍生物的抗癌活性。本研究的第一作者斋藤纯博士(Dr. Jun Saito)是一位早期参与那些研究的研究人员的女儿,她有着强烈的愿望想揭示苯甲醛抗癌效果背后的机制。”这项研究于2025年5月2日在线发表在《英国癌症杂志》(British Journal of Cancer)上,展示了苯甲醛对癌细胞内关键信号蛋白相互作用的影响以及由此产生的细胞毒性。
早期研究表明,苯甲醛能够抑制小鼠胚胎细胞的逐步发育,表明其在防止快速细胞增殖方面的潜力。在此研究中,通过将苯甲醛用于移植有生长中的胰腺癌的小鼠模型,进一步验证了其抗癌效果。
在细胞培养实验中,苯甲醛抑制了对放疗耐药的癌细胞的生长,同时也抑制了对奥希替尼(osimertinib,一种阻断生长因子信号通路中酪氨酸激酶的药物)耐药的癌细胞。苯甲醛与放疗协同作用,消除了此前对放疗耐药的癌细胞。
研究结果表明,苯甲醛通过阻止信号蛋白14-3-3ζ与其客户蛋白Ser28磷酸化形式的组蛋白H3(H3S28ph)之间的相互作用来发挥抗癌作用。这种相互作用对癌细胞的生存至关重要,同时还导致了治疗耐药性和与上皮-间质可塑性相关基因的表达。
在此过程中,苯甲醛阻止了14-3-3ζ依赖性的组蛋白H3丝氨酸28位点的磷酸化。因此,苯甲醛治疗减少了与治疗耐药性相关的基因表达。用苯甲醛衍生物治疗小鼠后,胰腺肿瘤的生长受到抑制,并且上皮-间质可塑性被压制,从而防止了癌细胞向肺部等远端器官的扩散。
通过阻断对癌细胞生存至关重要的相互作用,苯甲醛克服了治疗耐药性并防止了转移。谈及研究的意义,酒井博士总结道:“长期以来,14-3-3ζ蛋白被认为是癌症治疗的靶点,但由于其在正常细胞中的重要功能,直接抑制它是不可行的。我们的研究结果表明,用苯甲醛抑制14-3-3ζ与其客户蛋白之间的相互作用有可能解决这一问题。”
本研究表明,苯甲醛对已对放疗和常用于癌症治疗的酪氨酸激酶抑制剂产生耐药性的癌细胞有效。从长远来看,该研究提出了苯甲醛作为组合抗癌药物的潜力,尤其是在与分子靶向疗法联合应用时。
斋藤纯博士是藤田保健卫生大学肿瘤创新中心酒井英之博士实验室的研究员。她获得了日本大学医学研究生院(Nihon University Graduate School of Medicine)的博士学位。继承其父母之一的遗志——该人在20世纪80年代开创了关于苯甲醛抗癌活性的突破性研究——斋藤博士揭示了苯甲醛抗癌效应的潜在机制。她的专长领域包括肿瘤学、病理生理学、免疫学、应用物理学和化学。
本研究得到了日本文部科学省科学研究费补助金(KAKENHI 19K22568)的支持。
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