Is Hydrogen Sulfide a Concern During Treatment of Lung Adenocarcinoma With Ammonium Tetrathiomolybdate?

使用四硫代鉬酸銨治療肺腺癌期間是否需要考慮硫化氫

來源：Frontiers in Oncology  February 2020 | Volume 10 | Article 234

 

1. 論文摘要核心內(nèi)容

 

研究發(fā)現(xiàn) ATTM 在肺腺癌治療中存在雙重作用：

 

抗癌作用：高濃度 ATTM（≥250 μM）通過銅螯合抑制腫瘤生長(zhǎng)（圖 1A）。

 

促癌風(fēng)險(xiǎn)：低濃度 ATTM（60–125 μM）釋放硫化氫（H?S），通過 YTHDF1 依賴的 PRPF6 m6A 甲基化 促進(jìn)腫瘤增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移（圖 1A, 6G-J）。

 

關(guān)鍵機(jī)制：

 

H?S 上調(diào) m6A 甲基轉(zhuǎn)移酶（METTL3/14），下調(diào)去甲基化酶（FTO），增加 m6A RNA 修飾（圖 2A, 6F）。

 

m6A 閱讀蛋白 YTHDF1 識(shí)別 PRPF6 mRNA，促進(jìn)其翻譯，驅(qū)動(dòng)腫瘤生長(zhǎng)（圖 4-5）。

 

 

解決方案：鋅劑（Zn(OAc)?）可清除 H?S，逆轉(zhuǎn) ATTM 的促癌效應(yīng)（圖 7-8）。

 

 

2. 研究目的

 

探究 ATTM 治療肺腺癌時(shí) H?S 釋放的副作用，驗(yàn)證以下假說：

 

低濃度 ATTM 釋放的 H?S 通過 m6A 甲基化通路促進(jìn)肺腺癌進(jìn)展，需開發(fā)策略克服此副作用。

 

3. 研究思路

 

1.濃度效應(yīng)驗(yàn)證：

 

測(cè)試 ATTM 不同濃度對(duì) LUAD 細(xì)胞（A549、HCC827、PC9）生長(zhǎng)的影響（圖 1A）。

 

對(duì)比無(wú) H?S 釋放的銅螯合劑 TETA（圖 1B）。

2.m6A 甲基化機(jī)制：

 

檢測(cè) ATTM 對(duì) m6A RNA 修飾水平的影響（圖 2A）。

 

分析 TCGA 數(shù)據(jù)庫(kù)及患者樣本中 m6A 相關(guān)蛋白（METTL3/14、FTO、YTHDF1）的表達(dá)（圖 2D, 3A, 4A）。

 

敲低 METTL3 或 YTHDF1，驗(yàn)證其對(duì)翻譯起始因子（eIFs）和 PRPF6 的調(diào)控（圖 3E, 4D-E）。

3.H?S 作用驗(yàn)證：

 

測(cè)量 ATTM 誘導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi) H?S（熒光探針 WSP-5，圖 6A）。

 

外源 H?S（Na?S）模擬 ATTM 效應(yīng)（圖 6F-J）。

4.清除 H?S 的策略：

 

篩選高效 H?S 清除劑（Unisense 電極監(jiān)測(cè)，圖 7A）。

 

鋅劑（Zn(OAc)?）逆轉(zhuǎn) ATTM 促癌作用（圖 8）。

 

4. 關(guān)鍵數(shù)據(jù)及研究意義

(1) ATTM 的雙重濃度效應(yīng)（圖 1）

 

數(shù)據(jù)：低濃度 ATTM（60–125 μM）促進(jìn) LUAD 細(xì)胞增殖（CCK-8/EdU 檢測(cè)），高濃度（≥250 μM）抑制生長(zhǎng)。

 

意義：首次揭示 ATTM 在肺腺癌中的促癌風(fēng)險(xiǎn)，強(qiáng)調(diào)臨床劑量需謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)。

 

(2) m6A 甲基化通路激活（圖 2-5）

 

數(shù)據(jù)：

 

TCGA 分析：LUAD 組織中 METTL3/14、YTHDF1 上調(diào)，F(xiàn)TO 下調(diào)（圖 2D, 3A, 4A）。

 

ATTM 處理：升高 m6A RNA 水平（圖 2A），上調(diào) METTL3/14/YTHDF1，抑制 FTO（圖 3B-D, 4C）。

 

YTHDF1 敲低：抑制 PRPF6 表達(dá)及細(xì)胞生長(zhǎng)（圖 4D-E, 5C）。

 

意義：確立 H?S→m6A→YTHDF1-PRPF6 軸為促癌核心通路。

 

(3) H?S 的核心作用（圖 6）

 

數(shù)據(jù)：

 

ATTM 增加細(xì)胞內(nèi) H?S（熒光成像，圖 6A）及 H?S 合成酶（CBS/MPST）表達(dá)（圖 6C-E）。

 

外源 H?S（Na?S）模擬 ATTM 效應(yīng)：升高 m6A、促進(jìn)增殖/侵襲（圖 6F-J）。

 

意義：H?S 是 ATTM 促癌效應(yīng)的直接執(zhí)行者。

 

(4) Unisense 電極的突破性應(yīng)用（圖 7-8）

 

數(shù)據(jù)：

 

清除劑篩選：Unisense 電極（Tueager 1 型）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯示 Zn(OAc)? 和 CuSO? 高效清除 H?S（圖 7A）。

 

鋅劑逆轉(zhuǎn)效應(yīng)：Zn(OAc)? 持續(xù)清除 H?S（6 小時(shí)監(jiān)測(cè)，圖 8A），阻斷 ATTM 的促增殖（圖 8B）、促 m6A 甲基化（圖 8C）作用。

 

技術(shù)意義：

 

高靈敏度：實(shí)時(shí)檢測(cè)微摩爾級(jí) H?S 動(dòng)態(tài)，解決瞬時(shí)氣體分子監(jiān)測(cè)難題。

 

藥理價(jià)值：為鋅劑聯(lián)合 ATTM 的臨床方案提供直接依據(jù)。

 

5. 研究結(jié)論

 

1.雙重風(fēng)險(xiǎn)：低濃度 ATTM 通過釋放 H?S 激活 m6A-YTHDF1-PRPF6 軸，促進(jìn)肺腺癌進(jìn)展。

2.解決方案：鋅劑（Zn(OAc)?）可清除 H?S，消除 ATTM 副作用（圖 8）。

3.臨床啟示：ATTM 用于肺腺癌治療時(shí)需嚴(yán)格監(jiān)控劑量，并考慮聯(lián)用鋅劑。

 

6. Unisense 電極數(shù)據(jù)的深層意義

(1) 方法學(xué)創(chuàng)新

 

技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

 

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) H?S 釋放動(dòng)力學(xué)（圖 7A），精度達(dá)微摩爾級(jí)，克服傳統(tǒng)熒光探針的瞬時(shí)性局限。

 

直接量化清除劑（Zn2?/Cu2?）效率，為藥理研究提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)支持。

 

關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)：

 

證實(shí) Zn(OAc)? 可持續(xù)清除 ATTM 釋放的 H?S（6 小時(shí)持續(xù)監(jiān)測(cè)，圖 8A）。

 

排除 Fe3?/VitB12 作為有效清除劑的可能性（圖 7A）。

 

(2) 科學(xué)價(jià)值

 

機(jī)制驗(yàn)證：明確 H?S 是 ATTM 副作用的必需介質(zhì)（清除 H?S 逆轉(zhuǎn)所有促癌效應(yīng)）。

 

轉(zhuǎn)化意義：

 

鋅劑聯(lián)合方案可提升 ATTM 治療安全性。

 

為其他 H?S 相關(guān)藥物（如 H?S 供體型抗炎藥）的安全性評(píng)估提供技術(shù)范式。

 

7. 核心圖示

 

ATTM 促癌機(jī)制：

 

[低濃度 ATTM] → [釋放 H?S] → [↑METTL3/14, ↓FTO] → [m6A 修飾 PRPF6 mRNA] → [YTHDF1 識(shí)別] → [翻譯 PRPF6] → [腫瘤增殖/侵襲]

 

解決方案：Zn(OAc)? 清除 H?S，阻斷該通路。

 

研究啟示：

 

Unisense 電極技術(shù)通過 高精度、實(shí)時(shí)氣體監(jiān)測(cè)，解決了 H?S 在藥理學(xué)研究中的檢測(cè)瓶頸，為靶向氣體信號(hào)分子的癌癥治療策略提供了方法論基石。未來可拓展至其他氣體遞質(zhì)（如 NO、CO）在腫瘤微環(huán)境中的動(dòng)態(tài)研究。