常見的局部麻醉劑利多卡因可能對頭頸部癌症有抵抗作用
一項新研究揭示了常用局部麻醉藥利多卡因如何活化苦味受體,對頭頸部癌症產生抗癌作用。由於這種藥物成本低廉、隨時可用,因此很容易被用於治療這種具有挑戰性的癌症患者。
縫合過傷口或做過補牙等牙科手術的人可能都對利多卡因不陌生。人們知道這種局部麻醉藥物是如何發揮鎮痛作用的,但也有人認為利多卡因對癌症患者也有好處,儘管人們並不完全清楚是如何做到這一點的。
現在,賓州大學醫學院研究人員領導的一項研究解開了利多卡因如何導致某些癌細胞死亡這一長期存在的謎團。
該研究的通訊作者羅伯特-李(Robert Lee)說:”我們多年來一直在關注這一研究方向,但驚訝地發現利多卡因針對的是一種受體,而這種受體恰好在各種癌症中都高度表達。”
這’一種受體’就是T2R14,它是一種苦味受體,在頭頸部鱗狀細胞癌(HNSCC)中表達,這種癌症死亡率高,與治療相關的發病率也很高。由於暴露於環境致癌物質和/或人類乳頭狀瘤病毒(HPV),HNSCC 在口腔和鼻腔黏膜中產生。
苦味受體(T2Rs)除了在苦味感知中發揮作用外,還參與了先天免疫、甲狀腺功能、心臟生理和其他生物過程。研究人員對卵巢癌、乳腺癌和HNSCC 中的T2Rs 進行了研究,其中對T2R14 的研究最為深入。
研究人員先前曾發現,許多口腔癌和咽喉癌中都存在T2Rs,它們會觸發細胞凋亡或程序性細胞死亡,而T2Rs 表達的增加與HNSCC 患者存活率的提高有關。今年稍早發表的一項研究發現,如果在手術前在腫瘤周圍注射利多卡因,乳癌患者的存活率會提高。
“T2R14存在於全身的細胞中。令人難以置信的是,許多現有藥物都能激活它,因此可能會有更多機會來考慮重新設計其他藥物,以安全地靶向這種受體。”
研究人員利用HNSCCs 細胞系發現,利多卡因能活化T2R14 受體,導致癌細胞凋亡。具體來說,該藥物的活化會導致粒線體鈣超載,使粒線體膜去極化,並顯著降低HNSCC細胞的活力。它還導致活性氧(ROS)的產生,進一步表明粒線體功能障礙和細胞壓力。
頭頸癌細胞對不同濃度利多卡因的鈣反應圖/賓州大學醫學院
研究數據還表明,利多卡因抑制了蛋白酶體降解。蛋白酶體能清除細胞中成千上萬種壽命短、受損、折疊錯誤或過時的蛋白質。當蛋白酶體的活性受到抑制時,需要降解的蛋白質就會積聚,誘發細胞凋亡。當抑制ROS 生成或T2R14 訊號傳導時,利多卡因誘導的蛋白酶體抑製作用被逆轉,這表明蛋白酶體抑製作用是由T2R 刺激、下游粒線體功能障礙和ROS 導致的。
可以說,HNSCC的一個優點是容易到達受影響的部位,因此利多卡因可以作為注射或局部抗癌療法應用於臨床實踐。
共同通訊作者萊恩-凱裡(Ryan Carey)說:”作為一名頭頸部外科醫生,我們一直在使用利多卡因。我們知道利多卡因是安全的,我們用起來很舒服,而且它很容易獲得,這意味著它可以相當無縫地融入頭頸部癌症護理的其他方面”。
研究也發現,T2R14在與人類乳突病毒相關的HNSCC中特別高,而人類乳突病毒是目前HNSCC的主要形式。我們計劃進行一項臨床試驗,測試在HPV相關HNSCC的標準治療中添加利多卡因的效果。
Carey說:”雖然我們並不是說利多卡因可以治愈癌症,但它有可能在頭頸癌治療中獲得優勢,並在改善這種具有挑戰性的癌症患者的治療選擇方面向前推進,這令我們感到振奮。”
這項研究發表在《細胞報告》雜誌。