2020年3月7日，國際學術(shù)期刊Redox Biology在線發(fā)表了中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究所營養(yǎng)代謝與食品安全重點實驗室尹慧勇研究組的研究論文“Yeast β-D-glucan exerts anti-tumour activity in liver cancer through impairing autophagy and lysosomal function, promoting reactive oxygen species production and apoptosis”。該研究首次表明，增溶改性后的酵母β-葡聚糖（Water-soluble yeast β-D-glucan，WSG）是一種新型的自噬抑制劑，作為單一藥物具有顯著的抗腫瘤活性，為肝癌的臨床治療提供了新的可能，展示出一定的應(yīng)用潛力。
肝細胞癌是世界上最常見的癌癥之一，其死亡率居第四位。臨床上用于肝癌治療的藥物有不少，但耐藥性成為化療失敗的主要原因之一。肝癌的總體預(yù)后仍然很差，開發(fā)更有效的肝癌治療方法至關(guān)重要。自噬是一種進化上保守的分解代謝過程，可在營養(yǎng)缺乏、缺氧和多種細胞應(yīng)激下誘導產(chǎn)生。自噬對肝癌發(fā)生發(fā)展的作用目前尚不清楚，揭示肝癌不同階段自噬的分子機制仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)，這可能為肝癌治療提供新靶點。
β-葡聚糖是由葡萄糖單體組成的多糖，天然存在于細菌、真菌、藻類和谷類食品中，具有多種生物效應(yīng)，如免疫增強、抗腫瘤、抗氧化等，β-葡聚糖是否能調(diào)節(jié)肝癌的自噬仍有待研究。該研究發(fā)現(xiàn)水溶性酵母β-D-葡聚糖（WSG）是一種新型的自噬抑制劑，在體內(nèi)對肝癌細胞的增殖、代謝和腫瘤生長具有顯著的抑制作用。進一步研究發(fā)現(xiàn)WSG通過提高溶酶體pH值和抑制溶酶體中的組織蛋白酶（Cathepsin B和D）活性來抑制自噬降解，從而導致線粒體損傷和活性氧（ROS）累積。此外，WSG在營養(yǎng)缺乏條件下可通過激活Caspase 8，將截短型BID（tBID）轉(zhuǎn)移到的線粒體，使肝癌細胞對凋亡更加敏感。值得注意的是，WSG作為單一藥物在異種移植小鼠皮下成瘤模型和DEN/CCl4（二乙基亞硝胺/四氯化碳）誘導的原發(fā)性肝癌模型與皮下成瘤中均表現(xiàn)出顯著的抗腫瘤作用，且無明顯毒副作用。此研究首次表明，WSG是一種新型的自噬抑制劑并具有顯著的抗腫瘤作用，為肝癌的臨床治療提供了新思路。
該工作由中科院上海營養(yǎng)與健康研究所尹慧勇研究組與農(nóng)科院食品科學技術(shù)研究所王強研究組合作完成。中科院上海營養(yǎng)與健康研究所博士研究生王寧寧與農(nóng)科院食品科學技術(shù)研究所劉紅芝研究員為該論文第一作者，尹慧勇研究員、陶用珍助理研究員以及中國農(nóng)業(yè)科學院食品科學技術(shù)研究所王強研究員為共同通訊作者，該工作還得到了美國堪薩斯大學丁文興教授的大力支持。這項工作得到了科技部重大研發(fā)計劃”食品加工過程中組分結(jié)構(gòu)變化及品質(zhì)調(diào)控機制研究”項目、國家自然基金、中國科學院等資助。
原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213231720300951
圖示：WSG通過抑制自噬降解發(fā)揮抗腫瘤作用的機制
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