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Br J Cancer:5-氨基酮戊酸增加线粒体活性氧的产生降低前列腺癌的放疗抗性

Tags: 前列腺癌   放疗   5-ALA      作者:xiaozeng 更新:2022-04-12

前列腺癌(PCA)作为全球男性中最常见的癌症之一,其终生患病风险约为13%,死亡率为20%。放射性疗法(RT)是局部性前列腺癌患者的主要治疗治疗;然而,5.3-12.6%以及50%的高危PCA患者在初次放疗和挽救性放疗后出现了疾病的复发。

既往研究显示,电离辐射(IR)能够以两种不同的机制诱导癌细胞的死亡,包括DNA损伤的直接作用,以及活性氧(ROS)产生相关的间接抗肿瘤作用。辐射诱导的ROS会破坏癌细胞的完整性并伴随着DNA损伤的发生。

既往研究发现,几种RT增敏剂可通过增强线粒体内的ROS水平能够克服缺氧诱导的RT 抵抗。天然存在的化合物5-氨基酮戊酸(5-ALA)是血红素生物合成的前体,外源施用的5-ALA可通过血红素生物合成途径在线粒体中酶促转化为原卟啉IX(PpIX)。当累积的PpIX被波长为625–635 nm的光激发时,会产生ROS。

5-ALA目前已被用作光动力疗法(ALA-PDT)中的光敏剂。在该研究中,研究人员旨在探究5-ALA是否可通过其代谢物PpIX产生ROS来提高前列腺癌细胞对放射性疗法的敏感性。

研究人员检测5-ALA对电离辐射处理的PC-3和DU-145 PCA细胞系的影响,并通过克隆形成测定、线粒体功能和常氧或缺氧条件下ROS的产生评估上述的影响。


5-ALA对PCA细胞放疗敏感性的影响

结果显示,使用5-ALA处理细胞,在暴露于IR后能够迅速增强线粒体中ROS的产生,并通过上调细胞内PpIX的水平降低线粒体膜电位IR联合5-ALA可诱导线粒体功能障碍的发生并增加ATP的产生,将能量代谢转换为静止状态。进一步的研究显示,在缺氧条件下,IR联合5-ALA可诱导ROS的剧烈增加及线粒体功能障碍的发生,从而降低癌细胞的干细胞特性和放疗抗性。


在缺氧条件下5-ALA可作为放疗增敏剂

总而言之,该研究结果表明,5-ALA联合放射性疗法的治疗策略能够提高放疗对前列腺癌的治疗效果

 

原始出处:

Owari, T., Tanaka, N., Nakai, Y. et al. 5-Aminolevulinic acid overcomes hypoxia-induced radiation resistance by enhancing mitochondrial reactive oxygen species production in prostate cancer cells. Br J Cancer (01 April 2022). https://doi.org/10.1038/s41416-022-01789-4.

来源:MedSci原创
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