乳腺癌患者来源的PDO被认为是评估潜在药物有效性的理想模型。 目前乳腺癌治疗的主要挑战是癌细胞对传统抗肿瘤疗法产生耐药性。
1. 分子对接鉴定出FDFT1是ATT的潜在相互作用蛋白
通过SEA和CDOCKER方法，表明ATT与FDFT1具有良好的结合能力。
2.ATT与乳腺癌细胞中的FDFT1相互作用
通过分子动力学模拟和其他实验方法证明了ATT与FDFT1在乳腺癌细胞中的稳定结合。
3.ATT以FDFT1为靶点，通过调节TNFR1/NF-κB/NEDD4通路诱导乳腺癌细胞凋亡
FDFT1的敲低诱导了检测到的乳腺癌细胞中NEDD4的表达和凋亡。
为了探究FDFT1如何调控NEDD4的表达，从TCGA数据库中获取乳腺癌样本的表达谱数据，GESA分析发现FDFT1参与了TNF和NF-κB信号通路的调控。
在乳腺癌细胞中沉默TNFR1后，细胞核内RelA（NF-κBp65亚基）水平显著下调，而NEDD4水平被诱导，进一步证实了TNFR1/NF-κB通路对NEDD4表达的调控作用。
发现ATT刺激乳腺癌细胞时，FDFT1的表达受到干扰，导致与上述FDFT1敲低相似的效应，即NEDD4表达上调和细胞凋亡。过表达FDFT1能够逆转ATT的这种效应，进一步支持了ATT通过调控TNFR1/NF-κB/NEDD4通路来靶向FDFT1并诱导乳腺癌细胞凋亡的假说。
4.乳腺癌PDO的建立及组织学表征
进一步应用PDO来评估ATT治疗乳腺癌的临床疗效，对原发性肿瘤和类器官切片进行了H&E和免疫荧光分析，以确认PDO中的肿瘤病理并评估PDO是否保留了与原始肿瘤相似的组织结构。
利用一组乳腺癌特异性生物标志物如ER、PR、HER2和Ki-67将乳腺癌分为四种亚型，包括管腔A、管腔B、HER2富集和TNBC，结果表明PDO的表型保留了原始组织病理学乳腺癌亚型。
综上所述，PDO在组织学特征、激素受体状态和HER2表达模式方面与原始患者保持一致，是一种高度准确的模型。
5.ATT表现出更广泛的抗乳腺癌功效和良好的安全性
为了评估ATT在乳腺癌临床病例中的疗效，用不同药物浓度处理PDOs，并评估其活力和表型变化。随着ATT处理浓度的增加，不同亚型的PDOs的生长受到显著抑制。在最高处理浓度（20µM）下，结构崩解和PDOs边界不清等表型变化被认为是ATT诱导细胞死亡的迹象。
选择了三种常用于乳腺癌治疗的化疗药物（紫杉醇、盐酸阿霉素和多西他赛）作为治疗对照。药物敏感性试验表明，ATT和化疗药物对PDOs均有良好的治疗作用。但三种化疗药物对不同个体来源的PDOs的疗效存在差异。
为评估这些药物的安全性，我们评估了ATT和三种化疗药物对正常乳腺类器官的毒性。药物安全性测试显示，ATT对正常乳腺类器官的损伤小于三种化疗药物（1µM和5µM浓度）。综合来看，ATT对乳腺癌具有良好的治疗效果和良好的安全性，有望成为临床上可行的治疗选择。
6.ATT抑制乳腺癌PDO的增殖
采用Calcein-AM/PI荧光双染法检测ATT对PDOs的细胞毒作用。5μMATT处理5天后，与对照组相比，Luminal（PDO-5）、HER2+（PDO-9）和TNBC（PDO-12）亚型患者的类器官均出现了不同程度的细胞死亡。细胞增殖实验进一步证实，ATT能显著减少PDOs中的EdU阳性细胞数量，表明其抑制了PDOs的增殖。与ATT相比，紫杉醇、盐酸阿霉素和多西他赛等化疗药物也表现出对PDOs增殖的抑制作用，且部分药物的抑制作用更强。不同组别的EdU/Hoechst荧光强度对比也支持了ATT和化疗药物对PDOs增殖的抑制作用。综上所述，ATT能有效抑制PDOs的细胞活力和增殖，与部分化疗药物的抑制效果相近或具有相当的潜力。
ATT作为一种抗肿瘤药物，不仅具有显著的抗癌效果，还展现出良好的安全性。先前的研究已表明ATT能有效杀死人类癌细胞，同时对小鼠的肝脏和肾脏无明显的细胞毒性。在本研究中，进一步证实了ATT对正常乳腺类器官无明显毒性，与传统化疗药物相比，其安全性更为突出。此外，本研究还揭示了ATT的作用机制，即FDFT1是ATT的直接靶点，ATT通过靶向FDFT1并调控TNFR1/NF-κB/NEDD4通路来诱导乳腺癌细胞凋亡。更重要的是，ATT对不同病理亚型的乳腺癌PDOs（患者源性类器官）的生长均表现出广谱抑制作用。综上所述，ATT作为一种有效、安全且具有潜力的乳腺癌治疗候选药物，值得进一步研究和开发，有望成为乳腺癌患者的一种辅助治疗手段。
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Chen D, Li G, Luo L, et al. Artemisitene induces apoptosis of breast cancer cells by targeting FDFT1 and inhibits the growth of breast cancer patient-derived organoids.Phytomedicine. 2024;135:156155. doi:10.1016/j.phymed.2024.156155
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