肝癌是世界范圍內(nèi)最常見的腫瘤之一，也是腫瘤致死的主要原因之一。肝癌干細胞(LCSCs)被認為直接參與調控肝癌的進展、復發(fā)、轉移和耐藥，是肝癌的重要生物標記物。去甲澤拉木醛（demethylzeylasteral，DML）是一種三萜類化合物，提取自傳統(tǒng)藥材雷公藤。研究報道，DML及其衍生物可以抑制黑色素瘤、乳腺癌和膠質瘤等多種腫瘤細胞的增殖，并且可以促進胰腺癌和結直腸癌細胞對化療藥物的敏感性。但是關于DML對LCSCs的作用及機制卻未見報道。

細胞代謝重編程是癌癥的主要標志。乳酸從腫瘤細胞中的丙酮酸轉化而來，是眾所周知的能源和代謝副產(chǎn)物。然而，其在生理和疾病中的非代謝功能仍然未知。乳酸化修飾 (lactylation) 為芝加哥大學趙英明教授團隊于2019年在Nature雜志首次報道的一種組蛋白翻譯后修飾，發(fā)揮著基因轉錄調控的功能。

最近，重慶大學團隊在Pharmacological Research 期刊發(fā)表題名為：Demethylzeylasteral targets lactate by inhibiting histone lactylation to suppress the tumorigenicity of liver cancer stem cells文章。該研究發(fā)現(xiàn)DML通過下調組蛋白乳酸化水平，抑制LCSCs增殖和自我更新，誘導細胞發(fā)生凋亡和周期阻滯。為肝癌的臨床診療提供更多理論依據(jù)。

1. 收集具有腫瘤干細胞特性的球狀細胞

首先，體外培養(yǎng)肝癌細胞系HCCLM3 和Hep3B，獲得了具有肝癌干細胞特征的球狀細胞(SFCs)。這群細胞具有自我更新和增殖能力，同時表達腫瘤干細胞標記物CD133、CD90、CD44 和OCT3/4，這表明SFCs具有腫瘤干細胞特性。

2. DML以濃度依賴的方式抑制LCSC的增殖

然后，作者利用小分子藥物DML處理SFCs，發(fā)現(xiàn)DML以濃度梯度依賴的方式抑制肝癌細胞的增殖。DML處理后，干性標志物CD133和CD44以及腫瘤支持基因CYLD的表達水平降低。這些發(fā)現(xiàn)表明DML顯著抑制LCSC的生長和增殖。DML處理SFCs，流式檢測發(fā)現(xiàn)DML以濃度梯度依賴的方式誘導肝癌細胞周期停滯在S期進而抑制LCSC的增殖。流式檢測流式檢測發(fā)現(xiàn)DML以濃度梯度依賴的方式誘導肝癌細胞凋亡。DML還以濃度梯度依賴的方式抑制肝癌細胞EMT和遷移。

3. DML調節(jié)LCSC中的糖酵解/糖異生代謝途徑

為了探究DML調控LCSC的機制，作者應該用RNA-seq探究DML影響的基因表達。測序結果顯示，DML誘導2361個基因表達上調和1729個基因表達下調。KEGG分析顯示，多種表達差異的基因富集在細胞代謝通路中。GC-MS實驗發(fā)現(xiàn)糖酵解/糖異生通路的代謝產(chǎn)物含量變化明顯，其中代謝物乳酸含量顯著降低。

4. DML通過降低LCSC的乳酸水平調節(jié)組蛋白乳酸化

之前研究表明，代謝物乳酸可以修飾組蛋白。因此，作者使用乳酸化修飾抗體對細胞中蛋白質乳酸化水平進行檢測，結果顯示：DML處理后，H3K9和H3K56的乳酸化修飾水平顯著降低。使用乳酸直接處理細胞，可以提高組蛋白的乳酸化修飾水平，促進細胞增殖和克隆形成，上調細胞周期相關蛋白的表達。

5. 體內(nèi)實驗驗證DML抑制肝癌生長

最后，作者使用DML處理荷瘤小鼠，結果顯示DML可以在動物體內(nèi)抑制肝癌細胞SFCs的增殖，且可以下調腫瘤細胞中乳酸含量和組蛋白的乳酸化修飾。

研究結果表明，DML通過抑制H3組蛋白乳酸化來抑制LCSC誘導的致瘤性，因此DML是肝細胞輔助治療的潛在候選藥物。該研究機制設計不夠深入，調控機制不明確，有后續(xù)研究價值。