食管癌是消化系统恶性肿瘤之一,根据病理类型可分为食管腺癌和食管鳞状细胞癌,在世界恶性肿瘤发病率中排第7位,死亡率排第6位,是癌症相关死亡的主要原因之一。食管癌的发病率因地域不同而呈现较大的差异,我国是食管癌发病的重灾区之一。大样本高通量测序数据统计分析表明,食管鳞癌突变负荷大,异质程度高,主要的突变基因包括TP53、CDKN2A、NOTCH1、NFE2LE等,其基因背景可能是食管鳞癌分子靶向治疗进展缓慢的主要原因之一。因此,寻找更多更好的、经济实惠的化疗药物或化疗辅助药物也是改善食管癌治疗疗效、提高食管癌患者生存率的一种选择。青蒿素是我国科学家从植物黄花蒿中提取的一种倍半萜内酯类化合物,是治疗疟疾的特效药。青高素及其衍生物主要通过与铁-血红素相互作用,内过氧桥结构打开激活而发挥抗疟作用。近年来,研究者们发现青蒿素类物质还具有抗肿瘤、治疗自身免疫性疾病、抗病毒等多种功效。青蒿琥酯是青蒿素的一种半合成衍生物,相比青蒿素有更高的效价,它在肿瘤细胞内同样可以打开内过氧桥结构而激活,产生大量活性氧自由基,造成细胞DNA氧化性损伤,从而影响肿瘤细胞细胞周期进程,诱导细胞凋亡,使肿瘤细胞生长增殖受到抑制。本研究主要采用四种食管鳞癌细胞系,KYSE150、KYSE180细胞存在TP53基因的突变,KYSE30细胞存在CDKN2A基因的突变,而Eca109则具有野生型TP53和CDKN2A。青蒿琥酯作用于食管癌细胞,产生大量ROS,造成细胞DNA氧化性损伤。对于TP53突变的KYSE150和KYSE180细胞,青蒿琥酯作用下细胞CyclinD1表达下调,CyclinD1-CDK4/6复合物活性降低,从而使RB处于低磷酸化状态,导致细胞发生G1/S期周期阻滞,同时由于DNA损伤修复通路缺陷,不能及时修复的细胞会走向凋亡命运;KYSE30细胞中CDKN2A突变,p16-cyclinD1/CDK4-RB信号通路异常激活,推动细胞进入S期,但受损DNA诱导p53通路激活,阻滞细胞G1/S检测点,在两种相反力量的作用下,细胞复制压力增大,最终导致细胞崩塌死亡;TP53和CDKN2A均为野生型的Eca109细胞,细胞周期受到p53、p16的调控,青蒿琥酯作用下,发生G1/S期细胞周期阻滞,并启动DNA损伤修复通路,DNA修复完成后,细胞再次进入细胞周期循环,因此凋亡率低于前两组细胞系。说明青蒿琥酯可以抑制TP53和(或)CDKN2A功能异常的细胞增殖,促进其凋亡。本研究还利用转录组测序技术,检测青蒿琥酯处理对食管癌细胞表达谱的改变,从而探索其可能的分子机制。另外,实验采用裸鼠皮下移植瘤实验证实了青蒿琥酯可以在体内抑制食管癌细胞的增殖。综上所述,青蒿琥酯作为一种我国科学家自行研发的抗疟药,可能具有抑制食管癌细胞增殖的作用,本研究探索了可能的分子机制,认为其可能具有食管癌化疗或化疗辅助用药的潜力,为临床应用提供了一定的理论基础。