黑色素瘤是由细胞增殖失控引发的常见的皮肤肿瘤,转移性强,恶性程度高,近年来在世界范围内发病率不断上升。过量强日光的紫外线照射是主要致瘤因素。多数恶性黑色素瘤均起源于正常皮肤的黑色素细胞。早期和非转移性的黑色素瘤一般经手术切除即可治愈,五年生存率高达93%。但黑色素瘤如不及时治疗极易发生转移并进入晚期。对晚期转移性黑色素瘤,国际上仍没有较好的治疗办法,病人五年生存率仅为4.6%,因此转移性黑色素瘤是致死率最高的疾病之一。转移性黑色素瘤对放疗的耐受度高,很容易产生耐药性,一般的抗肿瘤药物对其均没有好的治疗效果。缺乏有效的抗转移性黑色素瘤的药物是治疗该疾病疗效欠佳的主要原因。因此,如何找到新的靶点并研发出有效的抗转移性黑色素瘤新药是亟待解决的科学问题。近年研究表明,Hippo-YAP信号通路的异常在多种恶性肿瘤的发病中起着不可或缺的作用,Hippo信号通路的上游由抑癌基因SAV1/2、MST1/2、MOB1A、LATS1/2组成,而其下游由癌基因YAP/TAZ组分组成,有趣的是,在细胞中的单个信号通路中存在两类功能截然不同的信号分子是极为罕见的。当Hippo信号通路被激活时,其上游抑癌基因SAV1/2、MST1/2、MOB1A、LATS1/2的表达上升,关键信号蛋白LATS1/2与致瘤性YAP/TAZ形成复合物后,使后者定位在细胞质,并使YAP/TAZ蛋白发生磷酸化,从而被降解,这样就消除了癌基因YAP/TAZ致瘤作用;当Hippo信号通路上游LATS1/2等缺陷时,导致癌基因YAP/TAZ游离并入核,促进多种致瘤基因高表达,从而促进肿瘤发生和进展。简而言之,Hippo信号通路在黑色素瘤细胞中的功能主要是抑制黑色素瘤细胞增殖和转移,但在黑色素瘤等多种肿瘤中缺陷。到目前为止,临床上尚无针对Hippo-YAP信号通路的有效药物。因此,如何增强肿瘤细胞内Hippo信号通路中LATS1/2等抑瘤基因的抑瘤作用,抑制YAP等癌基因的致癌作用,已成为靶向Hippo信号通路靶向黑色素瘤治疗中急需解决的关键科学问题。在我国,利用中草药治疗肿瘤的历史源远流长,可以说我们的中草药宝库是先辈们给予我们的宝贵财富,给我们在治疗肿瘤方面提供了许多经验。根据上述科学问题,我们提出了在中草药宝库中存在激活Hippo信号通路和抗黑色素瘤的活性成分。经过对120种中草药的广泛筛选,我们发现了一种从中草药中提纯的活性成分——雷公藤内酯酮(Triptonide),其对多种肿瘤均具有较好的抑制作用,且毒性较低。在本研究中我们意外地发现,雷公藤内酯酮具有很强的和选择性地抗转移性黑色素瘤的作用,且其半数抑制浓度(IC50)为(5.56 nM)远低于其他肿瘤,有趣的是,它对正常人皮肤细胞无明显的毒性作用。细胞生物学研究显示,雷公藤内酯酮能使黑色素瘤细胞胞体变大,增殖减少,凋亡增加,还能有效抑制黑色素瘤细胞的迁移和侵袭,更重要的是,雷公藤内酯酮能在小鼠体内有效地抑制黑色素瘤转移。于是我们提出了一个科学问题:雷公藤内酯酮是否通过激活Hippo信号通路来抑制黑色素瘤转移?鉴于Hippo信号通路在黑色素瘤中的异常,我们大胆地提出来一个科学假设:雷公藤内酯酮通过激活Hippo信号通路上游的肿瘤抑制因子,抑制其下游癌基因YAP,从而达到抑制黑色素瘤细胞的转移的作用。我们的分子机制研究揭示,雷公藤内酯酮作用于黑色素瘤细胞后,抑瘤性Hippo信号通路增强,特别是SAV1、LATS1等抑癌基因表达上升。随后我们检测了在雷公藤内酯酮作用后黑色素瘤细胞内Hippo信号通路下游最终端效应分子YAP基因表达的变化,结果显示雷公藤内酯酮不影响YAP的基因转录,Western blotting揭示,雷公藤内酯酮能显著促进YAP发生溶酶体降解,降低肿瘤细胞中YAP的蛋白水平,从而减少黑色素瘤的生长和转移。此外,我们还发现在雷公藤内酯酮作用后p-AKT蛋白含量也明显下降。综上所述,我们发现了雷公藤内酯酮能选择性激活Hippo信号通路中抑癌组分SAV1和LATS1,促进其下游YAP蛋白发生溶酶体降解,同时降低p-AKT的蛋白水平,抑制其下游转移相关基因的表达,最终达到抑制黑色素瘤转移的目的。我们的研究结果为治疗转移性黑色素瘤,继承和发扬中药提供了新的研究策略与候选药物。