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研究裝置(HIRFL),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,在不斷追求提高放療療效的同時,探索輻射保護新策略已迫在眉睫。
科研人員發(fā)現(xiàn),金雀異黃酮選擇性地增加了腫瘤細(xì)胞(人肺癌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(人肺正常MRC-5細(xì)胞)中輻射誘導(dǎo)的氧化損傷,對正常組織細(xì)胞具有輻射保護作用。進(jìn)一步探究機理發(fā)現(xiàn):金雀異黃酮DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶1在結(jié)構(gòu)上具有相似性,可競爭性的抑制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)揮輻射保護作用(見下圖)。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正常組織提供新的方法與策略。
該研究得到“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(U1232207) 、國家自然科學(xué)基金(11305223和11505245)及中國科學(xué)院西部人才項目(Y562020XB0)的資助。
研究成果發(fā)表在醫(yī)學(xué)一區(qū)雜志Oncotarget, 2016, 7(19): 27267-27279 (DOI: 10.18632/oncotarget.8403)上。

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
(蘭州重離子研究裝置朱全伶提供)