חלק 2: פעילות אנטי-סרטנית של צ'לקונים טבעיים וסינתטיים

לחץ על הקישור כדי לקבל את חלק 1:https://www.xjcistanche.com/news/part1-anticancer-activity-of-natural-and-synt-54977104.html

למידע נוסף צרו קשרtina.xiang@wecistanche.com

3. פעילות נגד סרטן

צ'לקוןנגזרות פועלות על מטרות שונות, כגון ארומטאז, ATP binding cassette subfamily G member 2(ABCG2), חלבון עמיד לסרטן השד (BCRP), גורם גדילת תאי B גרעיני משופעל (NF-kB), גורם גדילה אנדותל כלי דם (VEGF), ו קולטני טירוזין קינאז (קולטן לגורם גדילה אפידרמיס (EGFR) ו-Mesenchymal-Epithelial Transition Factor (MET), המציגים פעילויות חשובות במבחנה וב-vivo בסוגי סרטן רגישים ועמידים לטיפול [161,162]. מנגנון חשוב של פעילות אנטי-פרוליפרטיבית של כלקונים הוא עיכוב של טובולין והפרעה של תרכובות אלו להרכבת המיקרוטובולים, יסודות החיוניים לשמירה על צורתם ותפקודם של התאים בתהליכי מיטוזה ושכפול תאים.כלקונים חוסמים את מחזור התא ומעורריםאפופטוזיס. הנוכחות של שייר טרימתוקסיפניל במולקולות הכלקון חיובית לפעילות האנטי-מיטוטית הבלתי הפיכה של תרכובות אלו, שיש להן את היכולת ליצור אינטראקציה עם שיירי ציסטאין בטובולין באמצעות תגובת הוספה מסוג מייקל [163]. בנוסף, החלפת שאריות טרימתוקסיפניל בחלקונים בקינולין או קינאזולין טובה לפעילות אנטי-טובולין. הכלקונים ההטרוציקליים הללו יוצרים קשרי מימן עם שאר Cys241 ונקשרים בחוזקה לאתר הקישור של קולכיצין (בדומה לקומברטאסטטין A-4, איור 7) [164,165].

3.1. Chalcones טבעיים עם מאפיינים אנטי סרטניים 3.1.1. Licochalcones (AD)

שורשים וקני שורש של כמה מינים של גליציריזה משמשים ברפואה המסורתית לטיפול בכיב קיבה, אסטמה ודלקת. יותר מ-600 תרכובות מליקריץ בודדו, המרכיבים העיקריים הפעילים ביולוגית הם ספונינים ופלבנואידים. בין הפלבנואידים, זוהו סדרה של רטרוכלקונים, ליקוצ'לקונים A, B, C, D, E ו-G, ו-schematize. ישנם מחקרים רבים על ההשפעות הביולוגיות של תרכובות פעילות ליקוריץ, והחשוב ביותר הואאנטי דלקתי, תכונות אנטי-מיקרוביאליות, נוגדות חמצון, נוגדות כיב, ציטו-הגנתיות וציטוטוקסיות [166,167].

3.1.2. ליקוצ'לקון א

Licochalcone A (LA, טבלאות S1 ו-S2, תרכובת 1) הוא פלבנואיד מבודד מ-Glycyrrhiza urakensis, G.glabra ו-G.inflata(Fabaceae). יש לזהאנטי גידול, תכונות אנטי דלקתיות, אנטי מיקרוביאליות, אנטי טפיליות, נוגדות השמנת יתר, נוגדות חמצון ואנטי אוסטיאופורוטיות,אנטי סרטןההשפעה של LA הוכחה עבור סוגים שונים של תאים סרטניים, כולל תאי סרטן קיבה BCG-823, HepG2, OVCAR-3 ו-SK-OV-3 (תאי סרטן השחלות) MCF{{ 5}}, ו-A549 [168-171]. מחקרים מראים ש-LA גורם לאפופטוזיס של תאי גליומה U87, תאי סרטן האף-לוע, תאי קרצינומה של השחלות האפיתל ותאי סרטן שלפוחית ​​השתן. ל-Chalcone יש גם את היכולת להגביר אוטופגיה ולחסום את מחזור התא בתאי סרטן השד. בנוסף, הוא משרה אפופטוזיס על ידי דיכוי חלבון 1 ספציפי בסרטן השד [172]. ל-LA יש ציטוטוקסיות נמוכה על תאי פיברובלסט ריאתיים עובריים. בנוסף, יש לו את היכולת לעכב את צמיחת הגידול ולהחליש רעילות הנגרמת על ידי cis-platinum[173]. מנגנונים שבאמצעותם פלבנואידים פועלים כנוגדי סרטן כוללים עיכוב פעילות Akt על ידי דיכוי הגליקוליזה של הגידול -2-מתווכת בהקסוקינאז בסרטן קיבה, הורדת ויסות של ביטוי מטאלופרוטאינז 2 והשראת אפופטוזיס בתאי סרטן הפה, יכולת מוגברת של miR{{16} }p כדי לגרום ללחץ ברשת האנדופלזמית ולעורר אפופטוזיס בתאי ריאה אנושיים, הפחתת הפעלת PI3K/Akt/mTor והפחתת אוטופגיה בסרטן השד, חסימת שלב G2/M של מחזור התא, דיכוי פלישת תאים על ידי MEK/ERKand מסלולי איתות ADAM9 בתאי גליומה אנושיים, והשראת אפופטוזיס תלוי קספאז בתאי כבד אנושיים [174]. מנגנון נוסף שבאמצעותו LA מציג אפקט ציטוטוקסי חזק הוא אפופטוזיס המושרה על ידי ROS. לדוגמה, כלקון גורם ללחץ חמצוני, וכתוצאה מכך, אפופטוזיס של תאי T24 (שורות תאים הנגזרות מקרצינומה של שלפוחית ​​השתן האנושית) דרך מסלולים תלויים במיטוכונדריה ועל ידי השראת תהליכי חמצון ברטיקולום האנדופלזמי [175]. מחקר נוסף על ציטוטוקסיות וגנוטוקסיות של LA פותח על ידי Bortolotto et al. LA הושווה לטרנס-כלקון (טבלאות S1 ו-S2, תרכובת 2). ציטוטוקסיות של כלקונים טבעיים (LA ו-trans-chalcone) על MCF-7 ו-3T3 (שורות תאים פיברובלסטים עובריים) נקבעה לאחר 24 ו-48 שעות. התוצאות מצביעות על פעילות ציטוטוקסית ניכרת לאחר 48 שעות של טיפול. בדיקת ציטוטוקסיות MTT(3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyl tetrazolium bromide) הראתה תגובה תלוית מינון על MCF{ {45}} תאים שטופלו בטרנס-כלקון ו-LA. עבור תרכובות שנותחו, נמצא כי הגנוטוקסיות טובה יותר בתאי MCF-7 בהשוואה לתאי 3T3. עיוות DNA גורם למערכת החיסוןלהפעיל על מנת לחסל תאים שנהרסו. עם זאת, הפעלת מערכת החיסון להפחתת תאי DNA מפורקים תורמת לתהליך דלקתי כרוני. בנוסף, ניתן לתקן תגובה תאית ל-DNA מושפל על ידי גרימת מסלול אפופטוטי מהותי. שלב G1 הוא מצב שלפני שכפול ה-DNA, שבו גורמים כמו תנאים תאיים (מטבוליזם, איתות וגודל תא) משפיעים על התקדמות מחזור התא, וגורמים ל-DNA להבנות מחדש בתאים או להתחיל תהליך של אפופטוזיס.IC50 של LA הוא 60.46 uM. טרנס-כלקון גורם לחסימת מחזור התא בשלב ה-G1 ומגביר את האפופטוזיס הסלולרי. הוצע שטיפול ב-LA ובטרנס-כלקון גורם לאפופטוזיס דרך המסלול המיטוכונדריאלי, בהתחשב בכך שאינדוקציה של גנים חיוניים של מסלול זה מתרחשת לאחר 24 שעות, כגון גורם מפעיל פרוטאז 1 של אפופטוזיס חלבון וחלבון X הקשור ל-Bcl{{ 9}}. למרות שלשורות תאים של MCF-7 ידוע כי יש מחסור בקספאז 3, מחקר הראה שטיפול בצ'לקונים אלו גורם לביקוע של פולי (ADP-ribose) פולימראז (PARP), פולימראז שהביקוע שלו לשני שברים הוא אינדיקטור של אפופטוזיס. הַדחָקָה

של הגן Bcl-2 על ידי LA ו-trans-chalcone בניתוח PCR ניסיוני הראה, ברמת החלבון, מתן תלוי מינון לתאי MCF-7 ותיווך מסלול פנימי. Cyclin D1 הוא חלבון נוסף המדוכא על שורות תאים MCF-7 בנוכחות צ'לקונים. חלבון זה חיוני להתקדמות משלב G1 לשלב S והוא סמן ביולוגי חשוב לסוגי סרטן מסוימים, כולל סרטן השד. מסיבות אלה, פירוק cyclin D1 הוא יעד אטרקטיבי לזיהוי חומרים אנטי-גידוליים חדשים ומתאם עם חסימת מחזור התא [176].

Qui et al. בדק גם את ההשפעה של LA על תאי סרטן ריאות במבחנה. טיפול בפלבנואידים הפחית משמעותית את הכדאיות של תאי A549 ו-H460 (קרצינומה של תאים לא קטנים של תאים אנושיים), שינוי זה מושפע מאוד מהמינון. סך של 40 מיקרומטר של ליקוקלקון מדכא את הצמיחה של תאי סרטן ריאות ב-45-80 אחוזים לאחר 24 או 48 שעות של טיפול. בנוסף, התרכובת מציגה ציטוטוקסיות נמוכה על תאי אפיתל ריאות אנושיים נורמליים. כדי להדגיש אם אחד המנגנונים של עיכוב צמיחת תאי סרטן הריאה על ידי LA הוא חסימת מחזור תאים, שורות תאים טופלו בשיטות שונות ריכוזי התרכובת למשך 16 שעות ולאחר מכן מחזור התא נותח על ידי ציטומטריית זרימה. התוצאות מראות כי בהתאם למינון, כלקון חוסם את שלב G2/M בתאי A549 ו-H460. לאחר מכן, תפקידו של LAin הגורם לאפופטוזיס הוערך באמצעות אנקסין שיטה קולורימטרית /propidium iodide. התוצאות מראות שיש הצטברות של תאים אפופטוטיים בקבוצה שטופלה ב-LA, אשר תלויה בריכוז המשמש. בנוסף, רמות החלבונים מצטברות מטופלים באפופטוזיס נבדקו בשיטת ה-Western blot. רמות ה-PARP המפוצלות וקספאז 3 המפוצלות מוגברות, וחלבונים אנטי-אפופטוטיים שלפני קספס 3, PARP, Bcl-xL ו-Bcl-2 יורדות 20 שעות לאחר טיפול בכלקון. תוצאות אלו מצביעות על כך שאפופטוזיס המושרה על ידי LA קשור למסלול PARP/Bcl-2[177]. מודלים מולקולריים הראו ש-LA היה מעוגן בכיסי קושרי ATP של EGFR, כולל מוטציית מחיקה של אקסון 19, מוטציה של L858R באתר יחיד, מוטציה כפולה L858R/T790M ומוטציה פראית. במוטציות L858R/790M, ל-LA יש את היכולת ליצור אינטראקציה עם Lys745 באמצעות אינטראקציה קטיון-II. קשרי מימן נוצרים בין WT EGFR ו- licochalcone על Met793, Lvs745 ו- Asp 855. למחיקת Exon 19 יש את היכולת לשנות את צורת הכיס שבו אינטראקציה עם ליקוצ'לקון נחשבת להתרחשות, ויוצרים קשרי מימן עם Met793, Thr790 ו- Glu762 . נתונים המתקבלים על ידי ניתוחי סיליקו של LA הם נקודה חשובה לזיהוי של מעכבי EGFR חדשים וסלקטיביים על סוגים שונים של מוטציות [178].

לחץ כדי לקבל מידע נוסף. על חסינות

3.1.3. ליקוצ'לקון ב

אנטי סרטןהשפעות של ליקוצ'לקון B (LB, טבלאות S1 ו-S2, תרכובת 3) הוכחו על ידי אנליזה על קווי תאים שונים, כולל תאים אנושיים מסרטן שלפוחית ​​השתן T24 ו-EJ, תאים סרטניים בפה HN22 ו-HSC4, MCF-7, A375 (קו תאי מלנומה אנושי), ו-A431 (סרטן תאי קשקש). מחקרים הראו כי LB משפיע על הצמיחה של תאים סרטניים, מעכב היווצרות של גרורות, חוסם את מחזור התא ומעורר אפופטוזיס [161]. Kang וחב' חקרו את המנגנון המולקולרי שבאמצעותו LB משרה אפופטוזיס במלנומה אנושית ותאים בקרצינומות של תאי קשקש. הוכח כי Licochalcone גורם לאפופטוזיס של תאי A375 ו-A431 על ידי מסלולים פנימיים וחיצוניים כאחד. במקרה של בדיקת ההשפעה האנטי-פרוליפרטיבית של צ'לקון עם צביעה כחולה טריפן, נצפה כי LB משרה ירידה משמעותית בכדאיות התא, ירידה זו מתואמת עם ריכוז לאחר הוספת LB, נצפו שינויים משמעותיים במאפייני התא, כולל התכווצות תאים, קרע של ממברנות התא, ועלייה באחוז תאי הגרעין המפוצלים. כמו כן צוינו אחוזים מוגברים של תאים קדם-G1-פאזה ותאים אפופטוטיים [38]. מחקר אחר הראה ש-LB חוסם באופן משמעותי את מחזור התא בשלב ה-G2/M במקרה של שורות סרטניות מסוג HepG2-, ובמקרה של תאי גידול שלפוחית ​​השתן והשד, תרכובת חוסמת את שלב S [179]. Song וחב' הדגישו את ההשפעה המדכאת של LB על הצמיחה של תאי קשקש מסוג JAK2- מסוג קרצינומה של הוושט. מחקרי עגינה בוצעו עם תוכנת Autodock Vina, ששימשה לניבוי מצב כריכה. המבנה של הקולטן JAK2 עם פוטנציאל מעכב זמין ב-Protein Data Bank (ערך PDB 2B7A, שאריות 840-1.132). IAK2 ממלא תפקיד חשוב, בהיותו מתווך תוך תאי של איתות ציטוקינים, והוא חלבון טירוזין קינאז ממשפחת JAK. ATP נקשר חזק ל

יוני מגנזיום בתחום הקטליטי של טירוזין קינאזות. בפרמטר העגינה, גודל החלל הנחקר כולל את אתר הקישור של ATP המאופיין בשאריות 855-863 ו-822, כאשר ה-ATP חושב עם מעכבי JAK2 פוטנציאליים שונים. בתחזיות שנעשו, הליגנד LB נעשה עם תוכנת Marvin Sketch. לאחר העגינה נאספו שלושת גרסאות הכריכה הטובות ביותר האפשריות, שיש להן זיקה דומה. מסקנות התחזיות היו חיוביות לגבי האינטראקציה של LB עם כיס קושר ATP ב-JAK2[180,181].

3.1.4.ליקוכלקון ג

Licochalcone C(LC, טבלאות S1 ו-S2, תרכובת 4) ידוע כמפחית תגובה דלקתית בשורות תאים מונוציטים. זה נובע מהפחתה בביטוי iNOS ושיקום פעילות רשת נוגדת החמצון של סופראוקסיד דיסמוטאז, קטלאז וגלוטתיון פרוקסידאז. קוואק ואח'. ביצע מחקר לתיאור הקשר בין ROS, c-Jun NH2 terminal kinase(INK) ו-p38mitogen-activated protein kinase(MAPK) וקבע את ההשפעה של LC בהשראת אפופטוזיס על קווי תאים סרטניים של הוושט KYSE 30 ו-KYSE450. מחקרים קודמים קבעו ערכי IC50 לטיפול ב-LC (45 ug/mL) לאחר 24 שעות כדי לעכב שגשוג של קווי תאים A549, MCF-7 ו-T24. עכבות של 40,47 ו-68 אחוז התקבלו עבור שלוש שורות תאים. קוואק ואח'. השיג עיכוב חוץ-גופי תלוי במינון ובזמן של שגשוג תאי סרטן הוושט. מחמשת סוגי התאים שנותחו, ל-KYSE30 ול-KYSE450, שיש להם תמיכה גנטית משותפת, הייתה תגובה דומה לטיפול ב-LC. בניתוח של גידול בלתי תלוי בעיגון באגר רך, התוצאות מצביעות על הפחתה משמעותית ביכולת של תאי KYSE30 ו-KYSE450 ליצור מושבות. בהתאם לריכוז, הכלקונים גרמו לאפופטוזיס בשני שורות התאים. התרכובת גם גרמה לוויסות כלפי מעלה של p24 ו-p27 (ווסת מעברים שליליים בשלבי G1 ו-S של מחזור התא) ומווסתת cyclin D במורד הזרם. LC גם הגדילה את יצירת ROS בתאי KYSE30 ו-KYSE450. ROS מפעיל את מסלול החלבון קינאז המופעל על ידי מיטוגן (MAPK) ומעורראפופטוזיס של תאים. בנוסף, התרכובת העלתה את רמת הזרחון של JNK, c-Jun ו-p38 והפעילה מסלולים אפופטוטיים [182]. בדומה למחקר העגינה של Song et al. עבור LB[180], Oh et al.הדגישו אינטראקציות מחייבות בין LC ותאי JAK2 אנושיים. הדמיית עגינה בוצעה באמצעות Autodock Vina. כדי ליזום את מחקר העגינה, המבנה של הקולטן JAK2, אשר נפתר על ידי ניסוי רנטגן, הושג מבנק הנתונים של חלבון (ערך PDB 2B7A). המבנה של ליגנד LC עוצב על ידי תוכנת Marvin Sketch ובוצע אופטימיזציה על ידי תוכנת Chimera. האתר הקטליטי של JAK2 היה בקורלציה עם אזור ציר (שאריות 929-935), DFGloop (שאריות 994-996) ו-Ploop (שאריות 858-865). אזור הציר בצורת לולאה חיוני לזיהוי ATP ויוצר קשרי מימן עם חומרים. DFGloop מכיל שלוש חומצות אמינו (חומצה אספרטית, פנילאלנין וגליצין) והיא קשורה לקשירה של מתכת הנדרשת לצורך זרחן קטליטי. Ploop שימושי לייצוב ויצירת אינטראקציות עם ליגנדים. כפי שניתן לראות, החיזוי של כריכה אפשרית נעשה בשלושה מקומות פונקציונליים. המחקר של Docking הראה ש-LC מקיים אינטראקציה עם אתר הקישור של ATP לJAK2 והצביע על כך ש-JAK2 הוא מטרה ישירה שלו. Chalcone גם דיכא את זרחון אוטומטי של JAK2 על ידי קישור לכיס ה-ATP של p-JAK2 [183,184].

3.1.5. ליקוצ'לקון ד

Licochalcone D(LD, טבלאות S1 ו-S2, תרכובת 5) הוא פלבנואיד פעיל המבודד מ-Glycyrrhiza inflata. מחקר בוצע כדי להעריך את יכולתו של LD לעכב שגשוג תאים על ידי שתי מטרות לתאי סרטן ריאות (EGFR ו- MET) באמצעות תאים אנושיים רגישים ועמידים לגפיטיניב. כדי להבין את הקישור הישיר של כלקון ל-EGFR ול-MET, נעשה שימוש בקווי תאים רגישים לגפיטיניב (HCC827) וקווי תאים עמידים לגפיטיניב (HCC827GR). תוצאות הערכות מראות שהפלבנואיד נקשר לשני קולטנים, ומדכא את הפעילות של EGFR ו- MET קינאזות כמעכבים תחרותיים של ATP. במתחם EGFR, ל-Chalcone יש שני קשרי מימן שנוצרו על ידי Met793 כנקודה הראשית והפינה הצידית של Asp855 בלולאת DFG.4-Hydroxy-3-(3-מתיל אבל{{13} קבוצת }אניל)פניל וקבוצת 3,4-דיהידרוקסי-2-מתוקסיפניל מקובעות באותו מישור וחסומות בין שיירים הידרופוביים Leu718, Val726 ו-Ala743 של לולאת P ו-Leu 844. בקומפלקס Met, הקטו

קבוצת הכלקון יוצרת קשר מימן עם Met1160. Tyr1159 כנקודה העיקרית ו-le1084, Vall092, Ala1108 ו-Lys1110 של Ploop כוסו באופן דומה במכסה. לואיס נתמך חזק גם על ידי שרשראות הידרופוביות צדדיות של הנקודה העיקרית של Met1160 ו-Leu1140, Met1211, ו-Ala1221 של כיס ATP תחתון. מיקום הקישור של EGFR דומה מאוד לעמדת הקישור של MET, יוצר קשרי מימן ואינטראקציה הידרופוביה. Chalcone ממוקם באופן זהה באזור הקישור של שני הקולטנים. ניתן להגביר ייצוב של קומפלקס על ידי אינטראקציה הידרופוביה. התוצאות החזויות הושוו עם נתונים ניסויים, והראו כי פלבנואיד מעכב באופן תחרותי את שני הקולטנים [185].

3.1.6. Xanthohumol

לפרניל צ'לקונים, בשל המגוון המבני שלהם, יש תכונות ביולוגיות שונות, כולל פעילויות אנטי דלקתיות, אנטי סרטניות ואנטי מוטגניות [186]. מחקרים הראו שלכלקונים טבעיים עם קבוצות פרניל יש פוטנציאל להפריע ל-p53. לדוגמה, טיפול בתאי A549 עם פרניל צ'לקון קסנטהומול (XN, טבלאות S1 ו-S2, תרכובת 6) גורם למוות של תאים אפופטוטי וחוסם את מחזור התא בשלב G1. פעילויות אלו נובעות מוויסות עלייה של p53 ו-p21 ממחזור התא והורדת ויסות של cyclin D1. אפופטוזיס נגרמת על ידי הפעלה של קספאז 3 [187].

XN((3'-(3,3-dimethylallyl)-2',A',4-trihydroxy-6'methoxychalcone) הוא הפלבונואיד הפרניל הנפוץ ביותר ({{7 }}.1-1 אחוז לפי משקל יבש) של תפרחת הכשות נקבה (Humulus lupulus)[180]. XN הוא גם מרכיב של בירה, מקור תזונתי עיקרי לפרנילפלבנואידים, כאשר הוא קיים בריכוזים מעל 0.96 מ"ג/ליטר. בשל פעילותו הביולוגית הייחודית והשפעתו החיובית על הבריאות, פרנילכלקון נחקר רבות לאחרונה [188]. לתרכובת בטיחות טיפולית ופעילויות ביולוגיות שונות, לרבות תכונות אנטי-סרטניות, אנטי-סוכרתיות, אנטי-דלקתיות, נוגדות חמצון ואנטי-בקטריאליות. בשנים האחרונות, מספר מוגבר של מחקרים הוכיחו קשת רחבה של פעילות אנטי-סרטנית של XN בסרטן ריאות, קרצינומה הפטוצלולרית, סרטן השד, לוקמיה, סרטן הערמונית, סרטן הלבלב, סרטן המעי הגס, סרטן הלבלב וסרטן גליובלסטומה. חשיפה של תאים סרטניים ל-XN מעכבת את התפשטותם, הנדידה והפלישה שלהם ומווסתת אוטופגיה. ל-Chalcone יש גם את היכולת לגרום לאפופטוזיס ולחסום את מחזור התא [189-193]. בנוסף, כלקון משרה אפופטוזיס תלוי ובלתי תלוי בפעילות הקספסה ומעכב פלישת תאי סרטן ואנגיוגנזה [194]. התכונות האנטי-דלקתיות, נוגדות החמצון והאנטי סרטניות שלה נמצאות בקורלציה עם ההשפעה הכימו-מונעת של התרכובת [195]. פרנילכלקון עובר חילוף חומרים ל-8-פרנילנרינגן, הפיטואסטרוגן החזק ביותר הידוע עד כה [196].

אקט (נקרא גם חלבון קינאז B או PKB) הוא קינאז סרין/תרונין-חלבון ספציפי ונקודה חשובה במסלולי איתות תאיים. פעילות אקט משתנה בסוגים רבים של סרטן ומעורבת בתהליכים ביולוגיים שונים, כולל התפשטות תאים, אפופטוזיס, שעתוק, הגירה ופלישה. כדי לאשר את היכולת של XN להיקשר ל-Akt, בוצע מחקר עגינה בסיליקו באמצעות תוכנת Schrodinger Suite 2015. מולקולות מים הוסרו, וה-pH עבור אטומי מימן שנחשבו היה 7. נוצר אתר קשירה ל-ATP עבור מחקר העגינה. XN הוכן לעגינה בהיעדר פרמטרים באמצעות תוכנית LigPrep. לאחר מכן, מחקרי עגינה של XN עם Aktl ו- Akt2 לוו בפרמטרים נעדרים תוך שימוש בשיטת דיוק נוספת עם תוכנית Glide על מנת לקבל את הייצוגים המבניים הטובים ביותר. תוצאות מחקר העגינה מראות ש-XN יוצר קשרי מימן עם Ala230, Glu228, Glu234 ו-Lys158 של Akt1 ועם Glu236, Thr213 ו-Lvs181 של Akt2. מודלים של Xenograft (PDX) זוהו לתרגום מחקרי מחקר בסיסיים ליישומים קליניים. במידה מוגברת, מאפיינים ביולוגיים וגנטיים של חולי תורם נחשבים לנשמרים על ידי מודלים של PDX, וזה היתרון העיקרי על פני מודלים מבוססי קו תאים. מודלים של PDX שימשו לניתוח סמנים ביולוגיים ולניבוי תגובה לטיפול XN בניסויים קליניים. השפעות כימו-מונעות של פרנילכלקון הושוו בהתבסס על רמות Akt. התוצאות מראות שלמודלים של גידולים המבטאים רמה גבוהה של Akt יש ירידה משמעותית בנפח ומשקל הגידול כאשר הם מטופלים ב-XN [197]. Guo et al. חקר במבחנה וב-in vivo את ההשפעה של XN בסרטן הקיבה, והראה כי פרנילכלקון משרה אפופטוזיס על ידי הפעלת קספסות, ויסות Bcl-2 והשפעה על קינאז PI3K/Akt/mTOR. XN מעכב את הכדאיות של תאי סרטן הקיבה באופן תלוי ריכוז. על קווי תאים, פלבנואיד מפעיל את ההשפעה הטובה ביותר על הכדאיות של תאי SGC-7901 ואינו משפיע על פרמטר זה על תאי GES-1 ב-6, 8 ו-10 ug/mL של צ'לקון. מניתוח ציטומטרי זרימה, נצפה כי פרנילכלון מגדיל באופן משמעותי את מספר התאים האפופטוטיים בסרטן הקיבה. ההשפעה של XN על חלבונים פרו ואנטי-אפופטוטיים הודגשה על ידי ניתוח Western blot. רמות החלבון Bcl-2 ו-Bcl-XL ירדו לאחר מתן פלבנואידים, ירידה זו מתואמת עם הריכוז הניתן. XN גם העלה את רמות החלבון Bax ו-Bid, כאשר הפעילות הטובה ביותר נצפתה עבור 10 uM/mL של כלקון. בנוסף, רמות של caspase 3 מבוקע וחלבון PARP מבוקע עלו באופן משמעותי בנוכחות כלקון. מסיבות אלו ניתן לקבוע כי פלבנואידים משפיעים בצורה חיובית ומשמעותית על רמות של חלבונים פרו ואנטי אפופטוטיים. סך של 10 uM/mL של XN משרה אפופטוזיס משמעותי של תאי SGC-7901. סך של 8 ו-6 uM/mL של צ'לקון משרה אפופטוזיס של 34±3 אחוז תאים ו-23±2 אחוז תאים, בהתאמה. בנוסף, פלבנואיד משנה באופן משמעותי את הזרחון של PI3K, Akt ו-mTOR מגביר את רמת ה-p-PTEM ומפחית את רמת ה-p-Akt (Thr308), p-Akt (Ser473) ו-m-Tor (Ser2448). הנתונים שהתקבלו מצביעים על כך שפרנילכלקון אינו משפיע באופן משמעותי על רמות Akt, PTEN, GSK-3 ו-mTOR. קביעות בעכברי SGC7901xenograft הראו שטיפול ב-XN הפחית את נפח הגידול באופן יחסית תלוי ריכוז. כדי לאשר דיכוי של איתות PI3K/Akt in vivo, הוערך ביטוי פוספוריל של Akt ו-mTOR על גידולים קסנוגרפיים. בדיקה פתולוגית של קטעי המטוקסילין ואאוזין גילתה חריגות מורפולוגיות משמעותיות. עם זאת, XN מפחית את רמות ה-Akt וה-mTOR הזרחני תלוי-ריכוז. טיפול ב-Prenylchalcone הפחית משמעותית את התפשטות התאים והגביר את אפופטוזיס תאי הגידול בהשוואה לתאי ביקורת [198].

XN, בריכוזים גבוהים מ-10 umol/L, מעכב שגשוג של תאי סרטן הלבלב במבחנה. בריכוזים הנמוכים מ-5 umol/L, הכלקון מעכב פעילות אנגיוגנית תלוית NF-kB בתאי סרטן הלבלב. בריכוז זה, לא נצפתה ציטוטוקסיות על תאי הלבלב בשיטת WST-1. עם זאת, מסקנת המחקר הייתה ש-XN משפיעה על אנגיוגנזה הנגרמת על ידי סרטן הלבלב על ידי הורדת הוויסות של הייצור של VEGF ו-IL-8 (אינטרלויקין), שהוא ספציפי ומתווך על ידי אי-אקטיבציה של NF-kB [194]. להעריך את הפעילות האנטי-סרטנית של XN, קווי תאים HepG2 עברו ניתוח MTT כדי לקבוע שגשוג תאים. פרנילכלקון הפחית את התפשטות התאים בהתאם לריכוז ולזמן. Zhao et al. הבחינה שחשיפת שורות תאים ל-200 מיקרומטר של XN למשך יום אחד היא פחות יעילה בהשוואה לטיפול בהן עם 100-200 מיקרומטר של צ'לקון במשך 2-3 ימים. ב-50 uM של Chalcone, נצפה עיכוב משמעותי של שגשוג תאי HepG2 לאחר 3 ימים. באותו מחקר הוכח כי פרנילכלקון גורם לעלייה משמעותית בפעילות הקספאז 3. בנוסף, על ידי ניתוח Western blot, הוכח ש-100-150 uM של XN מעכב באופן משמעותי את הביטוי של NF-kBprotein על שורות תאים. על ידי ניתוח זה, נצפה גם שלפרנילכלקון יש את היכולת להגביר את הביטוי של חלבון p53, ו-20 uM של XN קבעו התעצמות של איתות Bax, זה נמצא בקורלציה עם הזמן [199]. מחקרים על פרופיל הבטיחות של XN מראים ש-1000 מ"ג/ק"ג מהתרכובת אינם משנים את תפקוד האיברים החיוניים וההומאוסטזיס בעכברים. ל-Prenylchalcone יש את היכולת להגביר את ייצור IL-2 בתאי T, מה שמוכיח את יכולתו לקדם תגובה חיסונית בתיווך The. XN גם מעכב את -12. אשר מייצר בעקיפין התמיינות של התאים במערכת החיסון על ידי הפעלת מולקולות שעתוק. CytotoxicTlymphocytes הם סוג של אפקטור סלולרי החיוני לחסינות התאית וממלאים תפקיד חשוב בתהליך של אימונולוגיה אנטי-גידולית. לימפוציטים ציטוטוקסיים מסוג CD8 פלוס T קיימים בתור CTL-P, מבשר לא פעיל של תאים in vivo. מבשר זה מופעל על ידי אנטיגן בנוכחות ציטוקינים Th1 ולאחר מכן מתפתח ללימפוציטים T ציטוטוקסיים בוגרים. הודגמה עלייה משמעותית ב-CD8 plus /CD25 plus, ואחריה המעבר של Th2 ל-Th1 במיקרו-אקלים של הגידול. יחס CD8 plus /CD25* של תאי T גדל מאוד כאשר לימפוציטים T ציטוטוקסיים מופעלים על ידי CoCl2 על שורות תאים 4T1. תפקידם של תאי Th1 ו-Th2 תלוי בהפרשת ציטוקינים שונים. כדי לחקור את ההשפעות של XN על ציטוקינים Th1 ו-Th2, Zhang et al. נקבעו רמות סרום של ציטוקינים המשויכים Th1l ו-Th2- באמצעות ערכות ELISA. נגזרת פרניל הוכחה כמגבירה משמעותית את ביטוי הציטוקינים Th1 (כולל IL-2 ו-IFN-y) ומפחיתה את רמות הציטוקינים Th2 (כולל IL-4 ו-IL-10). מסקנה זו מוסברת בכך ש-Th1 ו-Th2 הם מעכבים הדדיים. בנוסף, יחס Th1/Th2 נקבע על ידי ציטומטריית זרימה, מה שמראה שהוא גדל באופן משמעותי על ידי XN. מחקרים דומים דיווחו על ממצא זה עבור גידולים שונים. לחולים עם קרצינומה מתקדמת של תאי קשקש בצוואר ובראש יש רמות נמוכות של ציטוקינים Th1 בהשוואה לחולים שהם פחות חמורים ובעלי רמות גבוהות של ציטוקינים Th2. טיפול משולב מייצר את המעבר של ציטוקינים Th2 ל-Th1 בסביבת הגידול. תוצאות מחקרים מצביעות על הפרעה ביחס הציטוקינים Th1/Th2, שינוי זה נצפה עבור מספר סוגים של גידולים, לרוב בשלבים סופניים של סרטן. כדי לאשר את המנגנון הפוטנציאלי של XN על יחס הציטוקינים Thl/'Th2, נקבע הביטוי של גורמי מפתח במסלול של התמיינות Th1 ו-Th2. מבחינה פיזיולוגית, תאי Th0 מובחנים באופן פרופורציונלי לתאי Thl ו-Th2. בנוסף, הפעלה של מולקולות תעתיק 4 ו-6 ממלאות תפקיד חיוני בהבחנה בין תאי Th0 ל-Th1 ו-Th2. T-bet ו-GATA-3 ממלאים גם הם שני תפקידים מרכזיים. CpG-ODN(cytosine-phosphorothioate-guanine המכיל אוליגודאוקסינוקלאוטיד), תוסף Th1 חזק, מקטין את ביטוי והפעלה של GATA-3 של מולקולת תעתיק 6 על ידי הפעלת T-bet ומולקולות שעתוק 1 ו-4 במודלים של סרטן ריאות. XN מגדיל את ביטוי T-bet ומקטין את ביטוי GATA-3. הפעלת מולקולת תעתיק 4 מוגברת בנוכחות XN, אך היא אינה משפיעה על הפעלת מולקולת תעתיק 6. מסיבה זו, ניתן לקבוע כי הפעלה של מולקולת תעתיק 4 ממלאת תפקיד חיובי בוויסות הציטוקין Th1/Th2 יחס ב-XN [200].

מסלול איתות החריצים ממלא תפקיד משמעותי בסרטן השד, המהווה יעד טיפולי לטיפול בו. הוא מעורב בהתחלה והתקדמות של סרטן השד, הפעילות החריגת של מסלול זה קשורה לפתולוגיה זו. עיכוב של מסלול איתות Notch על ידי מעכבי גמא-secretase ועל ידי נוגדן מונוקלונלי דמוי אנטי-דלתא 4 הוא חיובי לטיפול בלוקמיה לימפובלסטית חריפה וגידולים מוצקים. מנגנונים של חומרים אלה כוללים חסימה של מחזור התא או אפופטוזיס והפרעה באנגיוגנזה. Sun et al. חקרה את הפוטנציאל הטיפולי של XN על קווי תאי סרטן השד, תוך הדגשת יכולתו לעכב את התפשטות התאים, לחסום את מחזור התא ולעורר אפופטוזיס במבחנה. כמו כן נקבעה הפחתה בצמיחת הגידול in vivo. בנוסף, נחקרה האפשרות של פרנילכלקון לעכב את הצמיחה של תאי סרטן שד אנושיים על ידי מסלול האיתות Notch. כדי לקבוע אם XN מכוון למסלול האיתות Notch, נעשה שימוש בשיטת Notch 1 מתפקדת, תוך שימוש במעכב גמא-סקרטאז (DAPT) כבקרה. מטרת המחקר הייתה להעריך את האפשרות שפרנילכלקון מפחית את פעילות הקישור של הטרנסגן Notch1 ל-CBF1. הוכח כי XN מעכב שגשוג ומעורר אפופטוזיס על ידי עיכוב מסלול Notch 1. בנוסף, על ידי שיטת MTT ומיקרוסקופ אור, הוכח כי פרנילכלקון מעכב את התפשטות התאים בשורות תאים של סרטן השד. מחקרים קודמים הראו כי מעכבי מסלול Notch הם גם מעכבים של ביטוי EGFR, מרכיב מפליל נוסף בסרטן השד. בנוסף, XN פועל על חלבונים הקשורים לגרורות בגידולים ומעכב נדידת תאים על ידי הגברת הביטוי של חלבונים אלו. מחקר הדגיש את החסימה של מחזור התא בשלב G0/G1 ואינדוקציה של אפופטוזיס עבור תאי MCF-7 ו-MDA-MB-231 על ידי XN [201].

3.1.7.Panduretin A

אנטי סרטןנחקרה פעילותו של פנדוראט A (PA, טבלאות S1 ו-S2, תרכובת 7), ציקלוהקסנילכלקון מבודד מ-Boesenbergia pandurate. הצמח מכיל פרניל צ'לקונים ופלבונואידים אחרים כמולקולות ביו-אקטיביות עיקריות, המתוארות בספרות כבעלות תכונות ציטוטוקסיות מועדפות על קו תאי הלבלב האנושי PANC-1. [202,203] PA פעיל במלנומה, אדנוקרצינומה של המעי הגס וסרטן הערמונית. ניתוחים פרוטאומיים מראים של-PA יש ציטוטוקסיות על תאי מלנומה התלויה בדנטורציה של תהליך זרחן חמצוני במיטוכונדריה, כאשר הפעילות של מסלול הפרשה ואפופטוזיס נגרמת על ידי תהליכי חמצון. בהקשר זה, הוכח שלחץ חמצוני יכול להיות תוצאה של גירוי אוטופגיה כתגובה משנית ל-ROS מוגבר [204]. הספרות מצביעה על כך שריכוז של 9 ug/mL של PA מעכב לחלוטין את הצמיחה של תאי MCF-7 ותאי HT-29 (קו תאי סרטן המעי הגס אנושי)[205]. לכלקון תכונות אנטי-סרטניות בסוגי תאים שונים, כולל מלנומה, אדנוקרצינומה של המעי הגס וסרטן הערמונית [204]. Liu et al. הדגיש את ההשפעה הציטוטוקסית של הכלקון על שורות תאים MCF-7, T47D (סרטן שד אנושי) ו-MCF-10A (לא גידולי שד). ערכי ה-IC50 של PA בתאי MCF-7 היו 15 מיקרומטר ב-24 שעות ו-11.5 מיקרומטר ב-48 שעות. במקרה של תאי T47D, ה-IC50 היה 17.5 מיקרומטר ב-24 שעות ו-14.5 מיקרומטר ב-48 שעות. PA לא משפיע על התפשטות תאי MCF-10A. כדי לזהות מנגנונים שבאמצעותם הכלקון גורם לחסימת מחזור תאים בתאי MCF-7 בשלב GO/G1, נעשה שימוש בניתוח Western blot, שמטרתו להעריך את המודולציה של חלבונים מווסתים במחזור התא. התוצאות מראות שטיפול PA גורם לירידה בביטוי cyclin D1 ו-CDK4 ומגביר את ביטוי p21Cip1 ו-p27, ובכך מסביר את החסימה בשלב G0/Gl. PA מבודד מ-Kaempferia pandurate גורם לחסימת מחזור תאים בתאי PC-3 בלתי תלויים באנדרוגן (אדנוקרצינומה של הערמונית) ובתאי DU145 אנושיים (קו תאי סרטן ערמונית אנושיים). פיצול DNA בין-נוקלאוזומלי הוא סמן לאפופטוזיס. מכיוון ששברי DNA בעלי משקל מולקולרי נמוך מופקים על ידי צביעה של תאים בתמיסות מימיות, ניתן לזהות תאים אפופטוטיים על ידי היסטוגרמות בתדירות של תכולת DNA בצורה של תאים עם תכולת DNA מפוצלת. נותחה אוכלוסיית תאים מסוג MCF-7 בשלב תת-G1. תכולת שלב ה-G1 של תאים הייתה 1.17 ±0.11 ובתאים שטופלו ב-PA（10,15 ו-20 μM） היא הייתה 1.84±0.18, 2.62±0.21 ו-4.52±0.28, בהתאמה. העלייה בטיפול בצ'לקון נבעה מהתעצמות של פיצול DNA בקווי MCF-7, עובדה שאושרה על ידי אוכלוסיית תאי שלב תת-G1 [206].

בין חלבוני המפתח של פלישת תאי סרטן וגרורות, אינדוקציה היא מטריצת מטלופרוטאינזים. הם מפרקים רכיבים של המטריצה ​​החוץ-תאית ומקלים על פלישה והגירה של תאים. בנוסף, ביטוי יתר של metalloproteinases עשוי לגרום למעבר אפיתל-mesenchymal. PA מדכא את ההפרשה וההפעלה של metalloproteinase 2, מה שגורם לעיכוב של נדידת תאי אנדותל, פלישה ומורפוגנזה על תאי אנדותל הוורידי טבורי אנושיים (HUVEC). בנוסף, מינונים תת-רעילים של כלקונים מספיקים להורדת ויסות מטאלופרוטאינז 2 בתאי סרטן ריאות [207].

3.1.8. קרדמונין

קרדמון (CD, טבלאות S1 ו-S2, תרכובת 8), צ'לקון מ- Campomanesia adamantium(Myrtaceae), מגביר את פיצול ה-DNA ומפחית את פעילות NF-kB בתאי PC-3. תוצאות אלו מצביעות על הפוטנציאל הטיפולי של צ'לקון בטיפול בסרטן הערמונית [20]. CD נחשבת לאחת התרכובות האנטי-גידוליות הפעילות ביותר שבהן מעורבת הפעלה של וירוס אפשטיין-בר [208]. השפעות אנטי סרטניות של CD נמצאות בקורלציה עם אינדוקציה של אפופטוזיס, עיכוב של שגשוג ונדידה של תאים והשפעה על מחזור התא. לצ'לקון יש גם את היכולת להפחית את העמידות של תאים סרטניים לטיפול. בשילוב עם 5-fluorouracil או cis-platinum, מתקבלות פעילות אנטי-גידולית מוגברת. לדוגמה, ל-CD יש את היכולת לעכב משמעותית את העמידות לכימותרפיה של תאי סרטן המעי הגס, לגרום לאפופטוזיס, מפעיל קספאזות 3 ו-9, מקל על ביטוי חלבון Bax, מעכב באופן משמעותי c-myc, ונושא 50 ו-NF-kB ספציפיים [209 ]. Hou et al. חקרו את הפוטנציאל הטיפולי והמנגנונים המולקולריים של CD על 5-תאי סרטן קיבה עמידים לפלואוראורציל. הרגישות של BGC-823/5-fluorouracil ל-5-fluorouracil אושרה על ידי הגברת האפופטוזיס וחסימת מחזור התא בנוכחות CD. הכלקון מגביר את הרגישות של תאים סרטניים ל-5-פלואורואורציל על ידי דיכוי מסלול האיתות Wnt/-catenin (שמשחק תפקיד משמעותי בהיווצרות גידולים), ומוטציות משופעלות בגנים Wnt/-catenin קשורות לעמידות לטיפול אנטי-סרטני. . זה מעכב את הביטוי של P-glycoprotein, -catenin ו-TCF-4. בנוסף, CD חוסם באופן ספציפי את היווצרות הקומפלקס -catenin/TCF-4, ובכך גורם לאיתות Wnt/-catenin חריג [210]. חדר שינה ועוד. חקר את ההשפעות האנטי-פרוליפרטיביות והאפופטוטיות של CD על תאי HepG2. הפעולה המעכבת של

ה-chalcone על שגשוג תאי HepG2 היה משמעותי לאחר 72 שעות, הציטוטוקסיות דומה לזו של 5-fluorouracil. הערכים שנקבעו עבור חומרים כימותרפיים אחרים המשמשים כסטנדרטים (למשל, sorafenib) היו נמוכים בהרבה. בנוסף, ההשפעה הציטוטוקסית של התרכובת היא סלקטיבית על תאי גידול ואינה משפיעה לרעה על תאים נורמליים, מה שמהווה יתרון של CD בהשוואה ל-5-fluorouracil. הצטברות של CD בשלב G1 של מחזור התא נצפתה לאחר 72 שעות ומצביעה על עיכוב של צמיחת תאי HepG2 על ידי מניעת חלוקת תאים [211].

מחקרי עגינה השוואתיים של CD ו-5-fluorouracil והאינטראקציה שלו עם BaxBH3 מראים של-5-fluorouracil יש אנרגיית קשירה גבוהה יותר מאשר CD. הכלקון יוצר שלושה קשרי מימן (Phe30, Val50 ו-Gln52). אינטראקציה בין CD ל-Bcl מושגת על ידי שלושה קשרי מימן (Asp15, Gln18 ו-Ser28), ובמקרה של 5-fluorouracil מושגת על ידי ארבעה קשרים. בנוסף, במקרה של אינטראקציה זו, אנרגיית הקישור של CD נמוכה יותר מאשר במקרה של 5-fluorouracil. ניתן לייחס זאת לשאריות ארומטיות במבנה הכלקון, המעורבות בקשרי II, בעלי יכולת לייצב את הכיס הפעיל ולגרום לירידה באנרגיית הקישור. תוצאות במחקרי סיליקו מראות של5-פלואוראורציל יש אנרגיות קישור גבוהות יותר מאשר לקספאז 3 בהשוואה ל-CD.CD מציג שני קשרי מימן באינטראקציה עם קספאז 3 (Cys163 ו-Arg64). לצ'לקון יש גם קשרי II-II עם TYR204. אנרגיית הקישור החופשית של 5-פלואורואורציל עדיפה על זו של CD, מה שמוסבר על ידי ייצוב הכיס הפעיל על ידי שני שיירים ארומטיים במבנה של הכלקון [212].

3.1.9. לונצ'וקרפין

לונכוקרפין (טבלאות S1 ו-S2, תרכובת 9) הוא צ'לקון טבעי המופק מ-Lonchiocarpus sericeus. השפעות ציטוטוקסיות של כלקון זה תוארו על קווי תאי נוירובלסטומה ולוקמיה. ידוע ש-24 שעות לאחר טיפול ב-50 uM lonchocarpin על קווי נוירובלסטומה SK-N-SH, מתרחשת אינדוקציה של זרחון AMPK, המגביר את ספיגת הגלוקוז ומעכב את סינתזת החלבון. לצ'לקון יש גם את היכולת להפחית את כדאיות התא. בקווי תאי סרטן המעי הגס HCT116, SW480 ו-DLD, lonchocarpin מפחית את כדאיות התא ב-20μM. מחקרים מראים שללונכוקרפין יש את היכולת לעכב תאי סרטן ריאות H292 במבחנה על ידי מוות תאי המושרה-3-של קספסה שלפני אפופטוזיס. בנוסף, lonchocarpin נצפה לעכב איתות Wnt/-catenin in vivo במודלים עובריים של Xenopus laevis. הזרקת הכלקון למודל קולטן ספציפי של Wnt8- שהוזרקו יחד (SO1234) הביאה לדיכוי של 82 אחוזים של הפעלת גן לקולטן איתות Wnt/-catenin [213].

במחקר של Chen וחב', תוצאות ניתוח 3D-QSAR מצביעות על C-4, C-5, C-11, C-1/ ו-C הידרופוביות -2 אינטראקציה בלונכוקרפין. אינטראקציה זו מגדילה את היכולת הציטוטוקסית של תרכובת זו, עם תרומה של 23 אחוז במודל. מחקרי עגינה ל-lonchocarpin הניבו את אותן תוצאות כמו המודל ההידרופובי 3D-QSAR, עם המשטח ההידרופובי ב-C-4, C-5, C-11, C-1' , ו-C-2'אזורים של loncocarpine באינטראקציה עם קומפלקס Bcl-2. הלולאה ההידרופובית של החלבון Bcl-2 יוצרת קומפלקס עם הפפטיד BaxBH3, אשר יכול להיקטע על ידי תרכובות סינתטיות של navitoclax או lonchocarpin. זה מראה שהלולאה ההידרופוביה של בני משפחת Bcl-2 היא יעד לאפופטוזיס המושרה על ידי loncocarpine על תאי H292 ובכך להפעלה של קספס 3 [214].

כלקונים טבעיים אחרים בעלי תכונות נוגדות סרטן הם בוטין (טבלאות S1 ו-S2 תרכובת 10), isoliquiritigenin (טבלאות S1 ו-S2, תרכובת 11), פלבוקוואין (טבלאות S1 ו-S2, תרכובת 12), ואיסובאבצ'לקון (טבלאות S1 ו-S2, תרכובת 13) [155].

לחץ על הקישור כדי לקבל את חלק 3:https://www.xjcistanche.com/news/part3-anticancer-activity-of-natural-and-synt-54978140.html