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“哑巴吃黄连，有苦说不出”，这可是正儿八经流传了好多年的歇后语，而黄连还是奇点糕从小就熟悉的东西，小时候某次被蚊虫叮咬反应严重，还真就是靠家里大人把黄连素涂在叮咬部位才解决的，后来黄连素也顺理成章成了常备药。但从外敷防叮咬or对症治疗腹泻，一下子跳到奇点糕这边的癌症治疗专场，这跨界跃迁，猛了点儿吧？
近日，由上海中医药大学刘三宏/徐汉辰团队，海军军医大学张卫东团队，中科院上海药物研究所李波团队合作在Advanced Science期刊发表的研究就证实，现在已经从黄连素改名小檗（bò）碱、再经结构修饰得到的衍生物B68，可通过靶向BMI1基因诱导癌细胞进入衰老状态（Senescence），再靶向去泛素化酶CSN5来降解衰老癌细胞表达的PD-L1，使免疫系统能快速清除衰老癌细胞，以这两重机制有效增敏CTLA-4抑制剂免疫治疗[1]。
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诱导癌细胞转入衰老状态，在理论上就能使它们的增殖能力下降乃至完全消失，但只做到这一步可能还不足以抑癌，因为衰老癌细胞会产生含细胞因子、生长因子等成分的大量衰老相关分泌表型（SASPs），它们对肿瘤微环境的影响存在很大的不确定性[2]。从抗癌角度出发，彻底清除衰老癌细胞才利于消除隐患，但衰老癌细胞又会上调PD-L1表达来实现免疫逃逸。
所以按这个思路延续下去，理想的治疗策略就是既能诱导癌细胞衰老、又能降低它们PD-L1表达水平的“组合拳”。这回研究者们会想到对小檗碱进行结构修饰，也是因为此前我国学者开展的研究显示，小檗碱可通过抑制去泛素化酶CSN5活性来降低癌细胞PD-L1表达水平[3]，那结构修饰的目标就是让小檗碱衍生物获得诱导癌细胞衰老的能力。
基于上述设想，研究者们通过结构修饰得到了B68等6种小檗碱衍生物，并以结直肠癌细胞系（RKO）测试它们的抑癌作用，B68就是唯一脱颖而出、可显著抑制肿瘤生长的衍生物，且对正常肠道上皮细胞几乎无影响。流式细胞术分析显示，B68的抑癌作用主要依赖于将癌细胞的细胞周期阻滞在G0/G1期，癌细胞形态也符合衰老特点，基本不诱导凋亡。
进一步分析则显示，B68可激活结直肠癌细胞内的p53/p21通路，可能由此导致癌细胞的细胞周期阻滞，且癌细胞分泌的多种SASPs成分（如IL-6、BCL-2）也显著上升，都符合被诱导进入衰老状态的特点。在异种移植肠癌模型小鼠及AOM/DSS诱导的溃疡性结肠炎癌变小鼠模型中，B68也都能够通过促进癌细胞衰老来有效抑制肿瘤生长。
B68可促进肠癌细胞衰老，以此抑制肿瘤生长
知其然得知其所以然，接下来研究者们开始深挖B68促进癌细胞衰老的具体机制：借助药物亲和反应的靶点稳定性分析（DARTS）和拉下实验（pull-down assay）筛选与B68发生相互作用的靶点后，潜在靶标中共有4个衰老相关基因，而B68能否促进癌细胞衰老，就完全取决于其中的BMI1，且B68的作用是与BMI1蛋白结合并诱导它降解。
B68促癌细胞衰老的作用依赖于结合并诱导BMI1降解
不过前面奇点糕也提到，衰老癌细胞分泌的SASPs对抗肿瘤免疫应答是利是弊，需要具体个案具体分析，于是研究者们评估了经B68处理的结直肠癌细胞系SASPs，发现衰老肠癌细胞本身处理和呈递MHC-I类抗原的能力明显上升，即免疫原性显著提高；将树突状细胞与衰老肠癌细胞共培养，也能提升它们的激活和成熟标志物（如CD80/86）表达水平，更有利于激活抗肿瘤免疫应答，所以都可以拿B68处理后的衰老肠癌细胞当“疫苗”用。
最后研究者们也证实，B68能像小檗碱一样抑制去泛素化酶CSN5活性，由此导致衰老肠癌细胞内的PD-L1被泛素化降解，加上前面衰老肠癌细胞免疫原性增强、可激活免疫应答的特点，就使得B68处理后的结直肠癌肿瘤内有大量T细胞浸润，这既能够快速清除衰老癌细胞，也能有效抑制肿瘤生长，并能够与CTLA-4抑制剂协同发挥更强的抗癌效应，相信这也是未来临床探索可能采用的主要联合方案。
参考文献：
[1]Hu H, Wang Q, Yu D, et al. Berberine Derivative B68 Promotes Tumor Immune Clearance by Dual-Targeting BMI1 for Senescence Induction and CSN5 for PD-L1 Degradation[J]. Advanced Science, 2024: e2413122.
[2]Schmitt C A, Wang B, Demaria M. Senescence and cancer—role and therapeutic opportunities[J]. Nature Reviews Clinical Oncology, 2022, 19(10): 619-636.
[3]Liu Y, Liu X, Zhang N, et al. Berberine diminishes cancer cell PD-L1 expression and facilitates antitumor immunity via inhibiting the deubiquitination activity of CSN5[J]. Acta Pharmaceutica Sinica B, 2020, 10(12): 2299-2312.
本文作者丨谭硕