迷迭香酸在髓母细胞瘤细胞中调节细胞活力、增殖和干性：HDACs 和 EGFR 参与机制
儿童髓母细胞瘤（Medulloblastoma, MB）是最常见的恶性儿科脑肿瘤，由于其独特的分子和临床特性，这类肿瘤的治疗一直是临床研究的重点。现有的治疗方法主要包括最大限度的手术切除、放疗和化疗，但这些治疗常常会导致患者长期生活质量低下，包括认知、运动和神经精神方面的缺陷。因此，寻找能够有效对抗肿瘤同时维护患者生活质量的新型治疗药物迫在眉睫。
在这一背景下，作者团队围绕来自植物的化合物迷迭香酸（Rosmarinic Acid, RA）展开了一系列研究。迷迭香酸已被研究表明对多种疾病包括癌症具有一定的作用。而在本研究中，作者首次探讨了迷迭香酸对髓母细胞瘤的作用机制。
研究团队及论文发表
本文由Alice Laschuk Herlinger、Gustavo Lovatto Michaelsen、Marialva Sinigaglia等多位研究人员共同撰写。研究所属机构包括巴西里约格兰德联邦大学癌症和神经生物学实验室、巴西儿科肿瘤与儿童癌症生物国家科学技术研究所、巴西北里约格兰德联邦大学生物信息学研究生项目等。论文发表于2023年9月23日的《Neuromolecular Medicine》期刊。
研究背景及目标
本研究旨在探索迷迭香酸在两种人类髓母细胞瘤细胞系（DAOY和D283）中的作用及其潜在的分子机制。DAOY细胞系代表了SONIC HEDGEHOG（SHH）亚群，而D283细胞系则代表了组3分子亚群。
研究流程
1. 细胞培养
DAOY（HTb186™）和D283（HTb185™）细胞系从美国典型培养物保藏中心（ATCC）获取，并经过验证以确保其身份和无污染。细胞在低糖Dulbecco改良Eagle培养基（DMEM）中培养，含有2%(W/V) L-谷氨酰胺和10%(V/V) 胎牛血清（FBS）。
2. 药物处理
迷迭香酸（RA）从Sigma-Aldrich公司购买并稀释至100mM的浓度。使用二甲基亚砜（DMSO）作为溶剂进行稀释，并在实验前新鲜制备。
3. 细胞活力评估
通过台盼蓝细胞计数法评估细胞活力。不同浓度的迷迭香酸处理48小时后计算细胞存活率，并通过非线性回归估算IC50值。
4. 克隆形成能力测试
细胞经迷迭香酸处理48小时后，以低密度重新培养，并观察其克隆形成数量及面积。
5. 细胞增殖评估
通过估算细胞在12天内的累计群体倍增（CPD），评估迷迭香酸对细胞增殖的影响。
6. 神经球形成评估
使用神经球形成实验评估癌症干细胞（CSC）增殖能力，包括迷迭香酸处理后的神经球面积及CSC标志物的表达。
7. 定量逆转录聚合酶链反应（qPCR）
提取细胞总RNA，通过qPCR测定目标基因的mRNA水平。
8. 蛋白质印迹法（Western Blot）
迷迭香酸处理48小时后，进行西方印迹法评估目标蛋白表达水平。
9. 生存分析
使用公开基因表达数据集，分析髓母细胞瘤患者的整体生存率及分子亚群。
10. 数据统计分析
采用多种统计分析方法验证实验结果的显著性。
主要结果
迷迭香酸对细胞系的细胞毒性：迷迭香酸显著减少DAOY和D283细胞的存活率，两者的IC50分别为168μM 和334μM。
克隆形成能力：迷迭香酸显著减少DAOY细胞形成克隆的面积，但对D283细胞无显著影响。
细胞增殖：DAOY细胞在迷迭香酸处理后的CPD显著减少，然而该化合物在D283细胞中的增殖影响较小。
神经球形成及CSC标志物：迷迭香酸显著降低两种细胞系形成的神经球面积，且下调CSC标志物（PROM1/CD133）的表达。
分子机制：在DAOY细胞中，迷迭香酸通过下调HDAC1表达，增加H3K9Ac和CDKN1A/P21的表达，抑制SOX2，以及减少EGFR和ERK/AKT信号通路的活性，从而实现细胞周期阻滞及细胞存活率的降低。
结论
本文首次揭示了迷迭香酸对髓母细胞瘤细胞的细胞毒性和细胞静止效应，以及对癌症干细胞特征的抑制作用，且对健康脑细胞无毒性作用。迷迭香酸通过影响HDAC和EGFR信号通路，调控MB细胞的增殖和干性。综上所述，迷迭香酸作为MB潜在治疗药物的研究价值和应用前景值得进一步探索。
意义与价值
本研究证实了迷迭香酸在髓母细胞瘤中的潜在抗癌效应，提出了其通过抑制HDAC和EGFR信号通路实现细胞周期阻滞及细胞死亡的分子机制。此外，迷迭香酸在其他癌症基础研究及临床前研究中表现出低毒性和高效能，亦增强了其成为新型抗肿瘤药物的潜力。
本研究为未来的药物开发及临床应用提供了新的思路和数据支持，尤其是在希望找到更加安全、高效的肿瘤治疗方案的背景下，迷迭香酸的研究必将受到更多关注。