近日，廈門大學海洋與地球學院、近海海洋環境科學國家重點實驗室王克堅教授課題組在國際期刊發表了題為“The Anticancer Activity Conferred by the Mud Crab Antimicrobial Peptide Scyreprocin through Apoptosis and Membrane Disruption”的論文，首次報道了一種源于海洋動物擬穴青蟹抗菌肽Scyreprocin的抗腫瘤活性與機制，為腫瘤治療提供了一種新途徑。

癌癥是目前全球性的主要致死病癥，手術和化療是癌癥治療的常用方法。盡管近年來新療法發展迅速，基于鉑類的化療仍然是非小細胞肺癌的首選臨床治療方法。然而，鉑類藥物可能引起嚴重的副作用，一些患者對基于鉑類藥物的治療有內在耐藥性，而一些患者在治療期間發生鉑耐藥。耐藥微生物引起的術后感染也是導致治療失敗的主要因素。因此，具有雙重抗菌和抗癌活性的多肽是治療癌癥和耐藥微生物的理想候選藥物。

該研究基于課題組早期發現的兩種新型青蟹抗菌肽SCY2（2016年發表）和Scyreprocin（2020年發表）進行。Scyreprocin是基于SCY2的基因信息，利用酵母雙雜交技術獲得的一種天然互作蛋白，具有顯著的抗細菌和真菌作用，是一種新型抗菌肽。前期研究發現，重組表達的擬穴青蟹抗菌肽rScyreprocin能夠穿透正常細胞和癌細胞膜進入胞內，但僅對癌細胞發揮殺傷活性。本研究通過掃描電鏡觀察到rScyreprocin處理后的H460細胞膜出現明顯破損，細胞內容物泄露，而HFL1細胞無損傷，這表明rScyreprocin是一種膜活性肽，其選擇性抗癌活性可能與癌細胞膜電荷高度不對稱性導致的不穩定性有關。此外，rScyreprocin入胞后誘導H460中活性氧的產生，導致內質網應激和鈣離子釋放、進而引起線粒體功能障礙，隨后激活Caspase-3級聯反應，最終導致癌細胞凋亡。

圖1. rScyreprocin破壞H460細胞膜完整性并誘導細胞凋亡，但對HFL1細胞無影響（Recombinant scyreprocin (rScyreprocin) induced apoptosis and cell membrane destruction of H460 cells but not HFL1 cells）

通過裸鼠荷瘤模型體內活性研究發現，腫瘤內注射rScyreprocin可顯著抑制H460異種移植物的生長，其腫瘤抑制率達69.94%，與順鉑組抑制率相近（80.76%）。該項研究結果表明，rScyreprocin可通過膜破壞、誘導凋亡等方式殺傷癌細胞，有望通過后續骨架、修飾或制劑優化，成為治療癌癥的候選活性物質。

圖2. rScyreprocin的體內抑瘤活性（Recombinant scyreprocin (rScyreprocin) suppressed tumor growth in vivo）

本研究首次解釋了重組表達的擬穴青蟹抗菌肽rScyreprocin通過直接破壞細胞膜、誘導細胞凋亡等多重機制殺傷非小細胞肺癌NCI-H460細胞，并對正常肺成纖維細胞HFL1無殺傷活性。小鼠活體抗腫瘤實驗進一步證實了抗菌肽rScyreprocin的抗腫瘤活性。該研究揭示了源于海洋生物的Scyreprocin具有抗微生物、抗腫瘤雙重活性，豐富了對海洋生物活性物質的認知，拓展海洋動物抗菌肽的應用范圍。

該論文發表于國際期刊International Journal of Molecular Sciences，第一作者為博士研究生楊盈，通訊作者為王克堅教授。本研究獲得國家自然科學基金面上項目（41676158）等資助。

論文來源：Yang, Y.; Chen, H.-Y.; Hao, H.; Wang, K.-J*. The Anticancer Activity Conferred by the Mud Crab Antimicrobial Peptide Scyreprocin through Apoptosis and Membrane Disruption. Int. J. Mol. Sci. 2022, 23, 5500. https://doi.org/10.3390/ijms23105500

全文鏈接：https://www.mdpi.com/1422-0067/23/10/5500