中國科學(xué)院近代物理研究所醫(yī)學(xué)物理研究室科研人員利用蘭州重離子加速器國家實驗室提供的實驗條件，研究金雀異黃酮在正常組織細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞輻照效應(yīng)中差異選擇性作用機理，獲得新發(fā)現(xiàn)。
近年來，癌癥放射治療的治愈率和有效控制率明顯提高。然而，放射治療也存在一些難以克服的不足，如在殺死腫瘤細(xì)胞的同時會對周圍的正常組織細(xì)胞造成不同程度的損傷，甚至引發(fā)某些難以預(yù)測的并發(fā)癥。因此，人們在不斷追求放療療效的同時，探索輻射保護(hù)新策略已迫在眉睫。
近代物理所醫(yī)學(xué)物理室科研人員經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，金雀異黃酮選擇性地增加了腫瘤細(xì)胞(人肺腺癌A549細(xì)胞)中輻射誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激和生物大分子的損傷，最終使腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡。有趣的是，金雀異黃酮卻顯著降低了正常組織細(xì)胞(人胚肺成纖維MRC-5細(xì)胞)中輻射誘導(dǎo)的氧化損傷，對正常組織細(xì)胞具有輻射保護(hù)作用。進(jìn)一步探究其機理時發(fā)現(xiàn)：金雀異黃酮與DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶1在結(jié)構(gòu)上具有相似性，可競爭性地抑制A549細(xì)胞Keap1啟動子區(qū)域的甲基化，從而使Keap1表達(dá)水平增加，削弱了Keap1/Nrf2信號通路，促進(jìn)了氧化損傷；而正常組織細(xì)胞Keap1啟動子甲基化基底水平較低，金雀異黃酮對其不會產(chǎn)生大的影響。除此之外，金雀異黃酮亦可促使Nrf2核轉(zhuǎn)位，發(fā)揮輻射保護(hù)作用(如圖所示)。這些發(fā)現(xiàn)第一次揭示了金雀異黃酮選擇性輻射增敏作用的分子機理，為提高腫瘤放療效果同時保護(hù)正常組織提供了新的方法與策略。
此項研究得到國家自然科學(xué)基金委員會——中國科學(xué)院大科學(xué)裝置聯(lián)合基金重點支持項目、國家自然科學(xué)基金及中國科學(xué)院西部人才項目的資助。
研究成果發(fā)表在Oncotarget, 2016, 7(19): 27267-27279 (DOI: 10.18632/oncotarget.8403)。
圖：金雀異黃酮通過削弱Keap1/Nrf2途徑選擇性增加腫瘤細(xì)胞的輻射敏感性
