米托坦、密妥坦作用于肾上腺皮质癌的分子机制

2022年10月17日13:47:1556
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米托坦/密妥坦是唯一获得批准用于医治晚后期肾上腺皮质癌和做完手术后辅助医治的药品。大家都知道,米托坦会破坏肾上腺皮质,从而损害类固醇生成,尽管其确切的分子机制尚不明白。然而,影响体外实验的混杂要素可能会减少研究的相关联性。在这篇综述中,我们探索了关于米托坦效应的体外研究,强调了不同的实验条件可能怎样导致有争议的发现。在此基础上,可能有必要重新评估实验,将其潜在的混杂要素考虑在内,例如细胞株、培养血清、脂蛋白浓度和培养传代,这些可能隐藏重要的分子结果。

米托坦/密妥坦是唯一批准用于医治晚后期肾上腺皮质癌的药品,并且越来越多地用于做完手术后辅助医治。密妥坦的作用涉及细胞色素 P450 酶的失调、线粒体膜的去极化和游离胆固醇的积累,导致细胞去世。尽管已知米托坦会破坏肾上腺皮质并损害类固醇生成,但其确切的作用机制仍不明白。最常用的细胞模型是 H295 衍生的细胞株和 SW13 细胞系。在可能相同的细胞系中获得的不同结果强调需要稳定的体外模型和/或标准方式来对 H295 菌株进行实验。当细胞暴露于米托坦时,线粒体和线粒体相关膜中对米托坦有反应的几种酶靶点的存在导致线粒体结构的逐渐改变。影响体外实验的培养混杂要素可能会减少体外鉴定的任何分子机制的重要性。为确保实验的可重复性,在选择培养条件时应特殊谨慎:应仔细考虑细胞株、培养血清、脂蛋白浓度和培养传代等方面,并在结果呈现中加以说明。我们旨在回顾关于米托坦效应的体外研究,强调不同的实验条件可能怎样导致有争议的发现。如果本次审核中指出的问题将得到克服.

米托坦似乎选择性地作用于影响类固醇生成的肾上腺皮质。肾上腺皮质的这种特异性可能与这些细胞中大量存在的酶有关,这些酶参与类固醇生成和/或胆固醇代谢,这些酶能够直接与米托坦互相作用。事实上,米托坦与其他内分泌干扰物具有相同的特点,并且可能通过与类固醇受体结合来影响类固醇生成,模拟类固醇的作用。已直接观察到米托坦/密妥坦和细胞色素 P450 之间的结合。有趣的是,无论是否存在 CYP11A1 底物或其抑制剂,这种互相作用都会抑制 CYP11A1 介导的代谢转化。该结果可能表明 CYP11A1 不是米托坦激活剂,或者不需要米托坦活化来破坏 CYP 酶功能。事实上,加合物的形成会影响关键靶蛋白的内源性功能,从而直接引发起毒性或与非必需蛋白结合,从而构成暴露生物标志物。在小鼠产生皮质酮的 Y1 细胞系中观察到类似的行为。此外,米托坦诱导的蛋白质加合物也能够解释改变的转录组谱,具有不同阶段的翻译后修饰,由 Stigliano 等人确定。

几篇文章报道了线粒体是主要参与肾上腺细胞中密妥坦敏感性的细胞器。这一作用涉及多种机制,从线粒体关键基因的失调到线粒体膜的破裂。密妥坦/米托坦在转录和功能水平上影响线粒体酶,并显着减少将胆固醇转运到线粒体的蛋白质及其相关基因STAR 的表达。线粒体内,胆固醇通过CYP11A1转化为孕烯醇酮,如前面所指出的,米托坦介导的功能和转录抑制CYP11A1。此外,米托坦相关的类固醇生成酶HSD3B2下调编码 3β-羟基类固醇脱氢酶/Δ5-4 异构酶的CYP21A2和编码类固醇 21-羟化酶的CYP21A2也被观察到。对CYP11B1基因获得了比较结果,该基因编码酶 11b-羟化酶,该酶催化 11-脱氧皮质酮和 11-脱氧皮质醇区别转化为皮质酮和皮质醇。至于 CYP11A1,CYP11B1 酶也被认为是米托坦的激活剂,但许多实验证据可能表明它在米托坦诱导的线粒体功能障碍中并不重要:(1) 米托坦与 CYP11B1 互相作用,形成不可逆的键并降低皮质醇和醛固酮的分泌均呈浓度依赖性,但美替拉酮(一种已知的 CYP11B1 抑制剂)无法改变米托坦诱导的作用;(2)不表达CYP11B1的细胞,或表达CYP11B1的细胞,同样受到米托坦处置的影响;(3) H295R 细胞中的 CYP11B1 调节,通过化学或分子抑制,不能影响米托坦作用。在转录水平,这取决于在研究和/或实验条件的模型细胞系,CYP11B1,观察到如任一downmodulated 或通过米托坦医治。为了完成线粒体内醛固酮合成,由CYP11B2基因编码的醛固酮合成酶在体外被米托坦转录抑制。所有这些由米托坦介导的酶抑制作用会导致线粒体功能障碍,这与 ATP/ADP 比率的改变有关,这是控制核基因表达的关键要素。

SF-1 蛋白于 1992 年由两个实验室独立鉴定,是决定性腺和肾上腺中 P450 类固醇生成酶的细胞特异性表达的主要核因子。SF1 通过 G 蛋白偶联受体(如 ACTH)作用激活腺苷酸环化酶,从而延长 cAMP 水平。所有 P450 类固醇生成酶的近端启动子中存在的 cAMP 反应元件 (CRE) 通过启动 P450 类固醇生成酶的合成来响应延长的 cAMP 水平。米托坦/密妥坦阻断 ACTH/cAMP 相关的讯号传导,尽管已经观察到由于特定人类细胞模型导致的比较结果。特殊是,H295A 是无反应的,而 H295R 对这种激素有反应,这取决于亚克隆和培养条件。H295祖细胞系的反应不是那么明白;它通常被表示为 ACTH 无反应,但可能遵循 H295R 细胞的相同行为。事实上,林等人。表明 H295 通过延长皮质醇分泌来响应延长的 ACTH 浓度,而米托坦可以完全消除这种反应。

米托坦/密妥坦还可影响主要负责 CYP11B2 转录的血管紧张素 II/K+ 相关讯号。所有 H295R 菌株,包括亚克隆 HAC15,都对这种分子讯号通路有反应,而 H295A 则被选为非反应细胞。对于 H295 祖细胞系,没有获得血管紧张素 II/K+ 讯号传导的迹象。尽管所有研究都同意米托坦对皮质类固醇合成的阻断作用,但分子途径和特定基因或酶失调的互相矛盾结果可能支持特定细胞系特点和可变实验条件对米托坦作用有重要影响的假设,并且应该仔细考虑对米托坦的体外研究进行有意义的评估。【微信:yaodaoyaofang】扫描下方二维码了解更多:

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