Nghiên cứu tác động ức chế tế bào ung thư dạ dày dòng ags và mkn45 của cao chiết ethanlo từ cây đìa đụm (heliciopsis lobata (merr ) sleum)

SLEUM LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC ỨNG DỤNG Trang 2 ---–&—--- TRẦN THU HIỀN NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG ỨC CHẾ TẾ BÀO UNG THƯ DẠ DÀY DÒNG AGS VÀ MKN45 CỦA CAO CHIẾT ETHANOL TỪ CÂY ĐÌA ĐỤM HELICIO

-–&— -

TRẦN THU HIỀN

NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG ỨC CHẾ TẾ BÀO UNG THƯ DẠ DÀY DÒNG AGS VÀ MKN45 CỦA CAO CHIẾT ETHANOL TỪ CÂY ĐÌA ĐỤM

(HELICIOPSIS LOBATA (MERR.) SLEUM)

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC ỨNG DỤNG

THÁI NGUYÊN, 2021

-–&— -

TRẦN THU HIỀN

NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG ỨC CHẾ TẾ BÀO UNG THƯ DẠ DÀY DÒNG AGS VÀ MKN45 CỦA CAO CHIẾT ETHANOL TỪ CÂY ĐÌA ĐỤM

(HELICIOPSIS LOBATA (MERR.) SLEUM)

Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học

Mã số: 8 42 02 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC ỨNG DỤNG

Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Thị Thanh Hương

THÁI NGUYÊN, 2021

Tôi xin cam đoan đây là nghiên cứu của tôi và dưới sự hướng dẫn của

Cô giáo - TS Lê Thị Thanh Hương Các số liệu và kết quả trình bày trong

luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Mọi trích dẫn trong luận văn đều ghi rõ nguồn gốc Mọi sự giúp đỡ của các cá nhân và tập thể đều được ghi nhận trong lời cảm ơn

Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về những gì đã cam đoan ở trên

Thái Nguyên, ngày 10 tháng 9 năm 2021

Học viên

Trần Thu Hiền

Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ chuyên ngành Công nghệ Sinh học - Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên, tôi đã nhận được sự ủng hộ, giúp đỡ của các thầy cô giáo, bạn bè và gia đình!

Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến Cô giáo - TS Lê

Thị Thanh Hương - người đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức

và kinh nghiệm quý báu để tôi có thể hoàn thành luận văn này

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến TS Nguyễn Phú Hùng - Trưởng khoa Công nghệ Sinh học và các kỹ thuật viên phòng Thí nghiệm Y sinh trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài Xin cảm ơn các thầy cô giáo khoa Công nghệ Sinh học, bộ phận sau Đại học - trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên

đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh đạo, Khoa Huyết học và chẩn đoán tế bào, Phòng Đào tạo và nghiên cứu khoa học Bệnh viện Nội tiết Trung ương đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt thời gian qua! Trong quá trình thực hiện luận văn do còn hạn chế về mặt thời gian, kinh phí cũng như trình độ chuyên môn nên không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được những ý kiến quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học, cùng bạn

bè, đồng nghiệp!

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 10 tháng 9 năm 2021

Học viên: Trần Thu Hiền

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Nội dung nghiên cứu……….……… 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Ung thư dạ dày 3

1.1.1 Dịch tễ học ung thư dạ dày 3

1.1.2 Phân loại ung thư dạ dày và cách điều trị 4

1.1.3 Tế bào gốc ung thư dạ dày 7

1.2 Sự tăng sinh và chu kỳ tế bào 9

1.3 Apoptosis 13

1.4 Cây Đìa đụm Heliciopsis lobata (Merr.) Sleum 21

1.4.1 Đặc điểm thực vật và phân bố 21

1.4.2 Tác dụng của cây Đìa đụm trong y học dân gian 21

1.4.3 Tình hình nghiên cứu cây Đìa đụm 22

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 Vật liệu nghiên cứu……… 25

2.2 Hóa chất và thiết bị nghiên cứu……… 25

2.3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu……… 25

2.4 Phương pháp nghiên cứu……… 26

2.4.1 Phương pháp thu thập và xác định tên khoa học của cây Đìa đụm 26

2.4.2 Thu mẫu và chiết dịch từ lá bằng ethanol……… 26

2.4.3 Đánh giá kiểu hình và phân tích sự tăng sinh tế bào……… 26

2.4.4 Phân tích sự biến đổi kiểu nhân của tế bào bằng thuốc nhuộm nhân DAPI……… 27

2.4.6 Phương pháp phân tích thống kê……… 28

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29

3.1 Kết quả về thu thập, định loại và thu cao chiết ethanol từ cây

Đìa đụm Heliciopsis lobata (Merr.) Sleum……… ………… 29

3.1.1 Kết quả thu thập và định loại cây Đìa đụm……… 29 3.1.2 Kết quả thu cao chiết ethanol từ cây Đìa đụm……… 29

3.2 Đánh giá tác động của cao chiết ethanol từ cây Đìa đụm lên kiểu hình tế bào ung thư dạ dày dòng AGS và MKN45……… 30

3.2.1 Tác động của dịch chiết lên kiểu hình tế bào AGS ……… 30 3.2.2 Tác động của dịch chiết lên kiểu hình tế bào MKN45……… 32

3.3 Tác động của dịch chiết lá cây Đìa đụm lên sự tăng sinh tế bào

3.5 Tác động của dịch chiết cây Đìa đụm lên chu kỳ tế bào………… 41

3.5.1 Tác động của dịch chiết lên chu kỳ tế bào của dòng tế bào AGS… 41 3.5.2 Tác động của dịch chiết lên chu kỳ tế bào của dòng tế bào MKN45 42

3.6 Tác động của dịch chiết cây Đìa đụm lên apoptosis của tế bào… 43

3.6.1 Tác động của dịch chiết lên tỷ lệ apoptosis của dòng tế bào AGS… 43 3.6.2 Tác động của dịch chiết lên tỷ lệ apoptosis của dòng tế bào

2 Kiến nghị……… … 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO ……… 49 PHỤ LỤC……… 57

Từ viết tắt Viết đầy đủ

AJCC : American Joint Committee on Cancer (Hiệp hội Ung thư Mỹ) UICC : Union for International Cancer Control (Hiệp hội Phòng chống

Ung thư Quốc tế) TNM : Tumor - Node - Metastasis (Khối u - Hạch - Di căn)

GSC : Gastric stem cells (Tế bào gốc ung thư dạ dày)

DNA : Deoxyribonucleic acid

CDK : Cyclin dependent kinase

TNF : Tumor Necrosis Factor (Yếu tố hoại tử khối u)

DAPI : 4′,6-diamidino-2-phenylindole (Thuốc nhuộm nhân chuyên

biệt cho DNA) WHO : World Health Organization (Tổ chức Y tế thế giới)

Bảng Tên bảng Trang

Bảng 1.1 Một số hợp chất thực vật được sử dụng trong điều trị

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.3 Tỉ lệ mắc ung thư của Việt Nam và thế giới năm 2020 4

Hình 1.4 Phân loại ung thư biểu mô dạ dày theo Lauren 6

Hình 1.7 Các tế bào apoptotic thu nhỏ với tế bào chất ngưng tụ 14

Hình 1.8 Con đường nội sinh và ngoại sinh của apoptosis 15

Hình 1.9 Các cơ chế ức chế apoptosis của tế bào ung thư 19

ngược ở các nồng độ xử lý với dịch chiết khác nhau

Hình 3.3A Tỷ lệ phần trăm sự tăng sinh tế bào AGS khi xử lý ở các nồng độ khác nhau so với đối chứng 35

Hình 3.3B Tỷ lệ phần trăm sự tăng sinh tế bào MKN45 khi xử lý ở các nồng độ khác nhau so với đối chứng 37

Hình 3.4A Ảnh chụp tế bào AGS nhuộm dưới kính hiển vi huỳnh quang khi xử lý với các nồng độ dịch chiết khác nhau 38

Hình 3.4B

Ảnh chụp tế bào MKN45 nhuộm dưới kính hiển vi huỳnh quang khi xử lý với các nồng độ dịch chiết khác nhau

42

Hình 3.6A

Tỷ lệ phần trăm tế bào AGS có kiểu nhân apoptosis khi xử lý với các nồng độ dịch chiết khác nhau so với đối chứng

45

Hình 3.6D Phổ phân tích Flow cytometry về tỷ lệ phần trăm tế bào apoptosis trên dòng tế bào MKN45 46

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Ung thư dạ dày là một trong những dạng ung thư phổ biến nhất, là

nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trong nhóm bệnh ung thư Ung thư nói chung và ung thư dạ dày nói riêng hiện đang được xem là một trong những vấn đề có ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe cộng đồng và có quy mô trên toàn thế giới Mặc dù những nỗ lực của hệ thống y tế trong việc cải thiện các phương pháp chuẩn đoán và điều trị, tuy nhiên tỷ lệ mắc bệnh đang gia tăng ở hầu hết các quốc gia và dự kiến còn tăng thêm trong những năm tới Việt Nam hiện đang là một trong những quốc gia có tỷ lệ mắc mới và tử vong do ung thư dạ dày cao nhất thế giới [1]

Hiện nay, các liệu pháp điều trị truyền thống như hóa trị và xạ trị đang bộc lộ những hạn chế trong hiệu quả điều trị ung thư như tình trạng kháng thuốc của các tế bào ung thư và độc tính tế bào cao thì điều trị nhắm đích tế bào gốc ung thư dạ dày là liệu pháp điều trị ung thư dạ dày được quan tâm hàng đầu Tuy nhiên, các liệu pháp mới trong điều trị nhắm đích tế bào gốc ung thư đang gặp phải những khó khăn trong việc nhắm đích tế bào gốc ung thư và tính hiệu quả của liệu pháp [2]

Cây Đìa đụm (Heliciopsis lobata (Merr.) Sleum, thuộc họ Proteaceae (họ

Quắn hoa), được phân bố ở một số tỉnh miền núi phía Bắc và một số tỉnh trung du Bắc bộ Một số đồng bào dân tộc thiểu số còn gọi Đìa đụm là cây Bàn tay ma do lá có cấu tạo phân thùy giống hình bàn tay Đìa đụm từ lâu đã được đồng bào các dân tộc thiểu số sử dụng trong các bài thuốc khác nhau để chữa trị một số bệnh về gan mật, tiết niệu và một số bệnh do viêm nhiễm như viêm gan, vàng mắt Bên cạnh đó, Đìa đụm cũng dùng để hỗ trợ điều trị các bệnh về xương khớp hoặc tắm cho phụ nữ sau sinh Một số nghiên cứu gần đây cho thấy, trong cây Đìa đụm có chứa một số hợp chất có khả năng ức chế

tế bào ung thư như myricetin, myrincitrin, hydroquinone và medioresinol [3],

[4] Bên cạnh đó, Heliciopsis lobata còn được chỉ ra là có tác dụng chống oxy

hóa và có khả năng gây biệt hóa tế bào ung thư Hai dẫn xuất của arbutin tách chiết từ lá của cây Đìa đụm là 6’ - ((E)2-methoxy-5-hydroxycinnamoyl) arbutin và 2’ - ((E)2, 5-dihydroxycinnamoyl) arbutin (2) cũng đã được chứng minh là có khả năng gây độc cho các tế bào gốc ung thư vú, ức chế khả năng

di trú và cảm ứng quá trình apoptosis của tế bào [5], [6] Tuy nhiên, hiện chưa

có nghiên cứu nào đánh giá tác động của dịch chiết từ lá của cây Đìa đụm lên các tế bào ung thư dạ dày Vì vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài

“Nghiên cứu tác động ức chế tế bào ung thư dạ dày dòng AGS và MKN45 của cao chiết ethanol từ cây Đìa đụm (Heliciopsis lobata (Merr.) Sleum)”

2 Mục tiêu nghiên cứu

Đánh giá tác động ức chế ung thư dạ dày dòng AGS và MKN45 của cao

chiết ethanol từ cây Đìa đụm (Heliciopsis lobata) thông qua phân tích sự tăng

sinh tế bào, chu kỳ tế bào và apoptosis của tế bào

3 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Kết quả về thu thập, định loại và thu cao chiết ethanol từ cây Đìa

đụm

Nội dung 2: Đánh giá tác động của cao chiết ethanol từ cây Đìa đụm lên kiểu

hình tế bào ung thư dạ dày dòng AGS và MKN45

Nội dung 3: Phân tích tác động của cao chiết ethanol từ cây Đìa đụm lên sự

tăng sinh tế bào ung thư dạ dày dòng AGS và MKN45

Nội dung 4: Đánh giá tác động của cao chiết ethanol từ cây Đìa đụm lên kiểu

nhân tế bào ung thư dạ dày dòng AGS và MKN45

Nội dung 5: Đánh giá tác động của cao chiết ethanol từ cây Đìa đụm lên chu

kỳ tế bào ung thư dạ dày dòng AGS và MKN45

Nội dung 6: Đánh giá tác động của cao chiết ethanol từ cây Đìa đụm lên

apoptosis của tế bào ung thư dạ dày dòng AGS và MKN45

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Ung thư dạ dày

1.1.1 Dịch tễ học của ung thư dạ dày

Ung thư dạ dày là một trong những dạng ung thư phổ biến nhất ở người

Tỉ lệ mắc ung thư dạ dày đang có xu hướng tăng ở cả hai giới trên phạm vi toàn cầu Theo thống kê của WHO, trong năm 2020, 5 loại ung thư phổ biến nhất là ung thư vú, ung thư phổi, ung thư ruột kết, ung thư tuyến tiền liệt và ung thư dạ dày (Hình 1.1) Ung thư dạ dày là dạng ung thư gây tử vong đứng thứ 4 trong nhóm ung thư Trong năm 2020 đã có 768.793 bệnh nhân tử vong

do ung thư dạ dày; chiếm 7,7% trong tổng số lượng các ca tử vong do ung thư (Hình 1.2) [1]

Hình 1.1 Số lượng mắc mới ung thư năm 2020 [1]

Hình 1.2 Số lượng tử vong do ung thư năm 2020 [1]

Việt Nam nằm trong 10 nước có tỉ lệ mắc ung thư dạ dày cao nhất thế giới với tỉ lệ mắc ung thư dạ dày trung bình ở cả 2 giới tính là 15,5 trên tổng

số 100.000 dân số, cao hơn mức trung bình của thế giới là 11,1 Tỉ lệ tử vong

do ung thư dạ dày của Việt Nam là 12,6 cao hơn nhiều so với mức trung bình trên thế giới là 7,7 (Hình 1.3) [1]

Hình 1.3 Tỉ lệ mắc ung thư của Việt Nam và thế giới năm 2020 [1]

Ung thư dạ dày là kết quả của các tác động phức tạp giữa vật chủ và các

yếu tố môi trường, trong đó đáng chú ý nhất là nhiễm Helicobacter pylori (H pylori) WHO xếp H pylori vào tác nhân gây ung thư nhóm I Ước tính H pylori là nguyên nhân của khoảng 63% các trường hợp ung thư dạ dày không

thuộc tâm vị trên toàn thế giới Một số yếu tố đáng chú ý khác như chế độ ăn uống và hút thuốc lá cũng ảnh hưởng tới nguy cơ mắc ung thư dạ dày Hoocmon nội tiết tố nữ (estrogen) là một yếu tố làm giảm nguy cơ mắc ung thư dạ dày ở nữ giới, tỉ lệ mắc mới ung thư dạ dày ở phụ nữ thấp hơn nhiều so với ở nam giới [1]

1.1.2 Phân loại ung thư dạ dày và điều trị

Hiện nay có 4 hệ thống phân loại được sử dụng để phân loại ung thư dạ dày gồm hệ thống của Borrmann, hệ thống của Hiệp hội Ung thư Dạ dày Nhật Bản, hệ thống phân loại theo mô bệnh học của Lauren và hệ thống phân loại

mô bệnh học ung thư dạ dày của Tổ chức Y tế Thế giới [7]

Theo vị trí khối u, ung thư dạ dày có xu hướng được chia làm 2 loại là ung thư tâm vị và ung thư không thuộc tâm vị Ung thư tâm vị là ung thư trong khoảng 1 cm trên đến 2 cm dưới đường nối thực quản dạ dày Ung thư

dạ dày không thuộc tâm vị gồm ung thư ở phình vị, thân vị, bờ cong lớn, bờ cong nhỏ, hang vị và môn vị Có sự khác nhau rất rõ trong dịch tễ, nguyên nhân gây bệnh, mô bệnh học, điều trị và tiên lượng giữa ung thư dạ dày tâm

vị và ung thư dạ dày không thuộc tâm vị Ung thư dạ dày không thuộc tâm vị thường gặp hơn ở những khu vực có tỉ lệ mắc ung thư dạ dày cao, ung thư tâm vị thường gặp ở khu vực có tỉ lệ mắc ung thư dạ dày thấp Ung thư tâm vị

đã tăng đáng kể trong vòng 50 năm qua ở các nước phát triển và cả một số nước điều kiện kinh tế phát triển Ung thư tâm vị thường là hậu quả của trào ngược dạ dày thực quản mãn tính, trong khi đó ung thư dạ dày không thuộc

tâm vị có liên quan chặt chẽ tới tình trạng nhiễm H pylori mãn tính Tiên

lượng ung thư tâm vị thường xấu hơn ung thư dạ dày không thuộc tâm vị [8] Theo hệ thống phân loại của Lauren, ung thư dạ dày được phân chia thành 2 thể mô bệnh học riêng biệt là thể ruột (intestinal type) và thể lan tỏa (diffuse type) (Hình 1.4) Thể ruột được đặc trưng bởi các tế bào u cấu trúc hình ống tuyến tương tự như tuyến ruột Thể ung thư này thường xuất phát từ

phần xa dạ dày cùng với nhiễm H pylori, có đặc điểm teo niêm mạc dạ dày

diện rộng, dị sản ruột và thường diễn ra trước như một giai đoạn tiền ung thư Thể lan tỏa được đặc trưng bởi tế bào hình nhẫn và ít kết dính với nhau, lan rộng theo lớp dưới niêm mạc, thường có mức độ biệt hóa kém Bên cạnh đó,

có khoảng 5-10% các khối u vẫn không thể phân loại được xếp vào thể

“không xác định” hay còn gọi là thể “hỗn hợp” (mixed type) Trong đánh giá bệnh học lâm sàng, các khối u thể này thường được xem như là thể lan tỏa So với các hệ thống phân loại nêu trên thì hệ thống phân loại mô bệnh học của Lauren khá đơn giản và được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới Hai thể mô học này có sự khác nhau rõ rệt về dịch tễ, nguyên nhân gây bệnh và đặc biệt

là tiên lượng Sự khác nhau về hình thái được cho là do vai trò của các phân

tử kết dính liên bào, các phân tử này được bảo toàn ở thể ruột và khiếm khuyết ở thể lan tỏa [9]

Hình 1.4 Phân loại ung thư biểu mô dạ dày theo Lauren [9]

Các hệ thống phân loại ung thư dạ dày dựa trên giai đoạn phát triển của khối u được sử dụng phổ biến là hệ thống đánh giá của AJCC/UICC [10] và

hệ thống đánh giá của Nhật Bản [11] Trong hai hệ thống đánh giá này, ung thư dạ dày được phân loại dựa trên đánh giá mức độ xâm lấn của khối u (Tumor), tình trạng di căn vùng hạch (Node) và di căn xa (Metastasis) nên còn được gọi là cách đánh giá giai đoạn TNM (Khối u - Hạch - Di căn) Khối

u (Tumor) được đánh giá dựa vào độ xâm nhập sâu của khối u, giai đoạn hạch bạch huyết (Node) được đánh giá dựa trên số lượng bạch huyết vùng bị di căn

Phẫu thuật cắt bỏ là phương pháp điều trị chính và có thể chữa khỏi cho bệnh nhân bị ung thư dạ dày ở giai đoạn đầu Tuy nhiên, tỉ lệ sống sót của bệnh nhân vẫn còn thấp Phương pháp xạ trị sử dụng trong điều trị ung thư dạ dày đem lại hiệu quả thấp do tính kháng xạ trị của các tế bào ung thư dạ dày [9] Hóa trị liệu là phương pháp điều trị quan trọng nhằm giảm tỉ lệ tái phát sau phẫu thuật và kéo dài thời gian sống thêm của bệnh nhân Thời gian sống thêm của bệnh nhân sử dụng hóa trị có thể kéo dài thêm 9-36 tháng Độc tính cao, thời gian đáp ứng ngắn, tỷ lệ đáp ứng thấp là những hạn chế của hóa trị liệu Điều trị nhắm đích là phương pháp mới, sử dụng các loại thuốc điều trị

có tác dụng chọn lọc lên tế bào gốc ung thư ở mức độ phân tử mà không hoặc

ít làm ảnh hưởng đến các tế bào bình thường, đang được nghiên cứu và thử nghiệm trong điều trị ung thư dạ dày [2]

1.1.3 Tế bào gốc ung thư dạ dày

Tế bào gốc dạ dày (Gastric stem cells) là các tế bào gốc ở dạ dày, được tìm thấy ở vùng eo của tuyến dạ dày, gồm nhiều loại tế bào gốc khác nhau (Hình 1.5) Tế bào gốc dạ dày được bao quanh bởi một lớp myofibroblasts (SMFs) hoạt động như một hốc chứa và tiết ra các yếu tố tăng trưởng và biệt hóa khác nhau Tế bào gốc dạ dày giữ vai trò thiết yếu trong việc tự làm mới

và căn bằng nội môi của tuyến dạ dày; chúng giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong việc sửa chữa biểu mô dạ dày sau chấn thương Các tế bào gốc tủy xương (BMDCs) có vai trò quan trọng trong sự tái tạo, phục hồi lại các phần

niêm mạc bị tổn thương do H pylori Quá trình tự tái tạo và biệt hóa ở niêm

mạc dạ dày được điều chỉnh bởi một số con đường tín hiệu như Wnt, Notch, Hedgekey và yếu tố phiên mã liên quan đến Runt 3 (Runx3) [12]

Hình 1.5 Cấu tạo tuyến dạ dày (Giải phẫu học - Nguyễn Quang Quyền)

Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng, các khối u chứa các tế bào ung thư không đồng nhất về kiểu hình và chức năng [13] Các khối u có thể bắt nguồn từ một quần thể nhỏ tế bào gốc ung thư (Cancer stem cell) có khả năng duy trì sự phát triển lâu dài của khối u, cũng như khả năng tái phát, kháng apoptosis, di căn, hóa trị và xạ trị [14] Tương tự như các tế bào gốc thông thường, các tế bào gốc ung thư cũng có các đặc điểm tương tự như khả năng

tự làm mới không giới hạn, tăng sinh và biệt hóa thành nhiều dòng Tế bào gốc ung thư chỉ chiếm một phần nhỏ, tồn tại ở một vùng trong khối u (CSCs occupy) và thường không hoạt động trong một thời gian dài Các tế bào gốc ung thư có khả năng kháng lại các phương pháp điều trị ung thư thông thường như hóa trị và xạ trị vì chúng có khả năng kích hoạt các con đường liên quan đến sự phát triển, chống độc tế bào và tăng khả năng sửa chữa DNA Hơn nữa, hóa trị và xạ trị còn có thể làm biến đổi các tế bào trong khối u, biến các

tế bào không phải là tế bào gốc ung thư thành các tế bào gần giống như tế bào gốc ung thư Các tế bào này có thể vẫn còn tồn tại sau khi điều trị hóa trị và

xạ trị, chúng có thể là nguyên nhân tái phát khối u [15]

Trong các khối u dạ dày có tồn tại các tế bào gốc ung thư dạ dày [16] Các tế bào gốc ung thư dạ dày có nguồn gốc từ các tế bào gốc dạ dày hoặc có nguồn gốc từ các tế bào gốc tủy xương bị biến đổi [17] Sự viêm nhiễm, tổn

thương mãn tính biểu mô dạ dày do H pylori dẫn đến mất tế bào gốc dạ dày

thường trú và gây ra sự tái lập tế bào gốc tủy xương trong dạ dày, sau đó là tăng sản, biến chất, loạn sản và cuối cùng là tăng sản ung thư dạ dày [18]

Tế bào gốc ung thư dạ dày được xác định chủ yếu nhờ các marker bề mặt

tế bào Việc sử dụng các marker bề mặt thuận lợi hơn so với sử dụng các yếu

tố nội sinh trong việc xác định tế bào cũng như nhắm đích trong nghiên cứu điều trị ung thư dạ dày Hiện nay, các nghiên cứu sử dụng liệu pháp điều trị nhắm đích tế bào gốc ung thư dạ dày đang được nghiên cứu và phát triển Trong nhiều năm qua, các liệu pháp thông thường như hóa trị, xạ trị và miễn

dịch đã được sử dụng trong điều trị ung thư dạ dày Tuy nhiên, các phương pháp này chỉ tiêu diệt được các tế bào khối u đã biệt hóa, do đó, sau một thời gian các khối u lại tái phát do hoạt động của các tế bào gốc ung thư dạ dày Ở ung thư dạ dày có các tế bào gốc ung thư dạ dày hoạt động và không hoạt động, do đó cần có loại thuốc đặc biệt được thiết kế để nhắm đích tế bào gốc ung thư dạ dày, ức chế sự phân chia của tế bào gốc ung thư dạ dày, thúc đẩy biệt hóa tế bào gốc ung thư dạ dày và điều hòa môi trường vi mô trong khối u [19] Để nhắm mục tiêu các tế bào gốc ung thư dạ dày, một số chiến lược đã được đề xuất, bao gồm sự kết hợp apoptosis liên quan đến hóa trị liệu, nhắm đích phân tử và cảm ứng biệt hóa tế bào gốc ung thư dạ dày; gây ra apoptosis trong khối u; liệu pháp nhắm đích marker bề mặt tế bào gốc ung thư dạ dày; phát triển kháng thể đơn dòng; nhắm mục tiêu vào môi trường vi môi tế bào gốc ung thư dạ dày; ức chế các con đường tín hiệu tế bào gốc ung thư dạ dày [14]

1.2 Sự tăng sinh và chu kỳ tế bào

Sự tăng sinh của các tế bào là một trong những hoạt động sinh học cơ bản thiết yếu diễn ra trong quá trình phát triển, cân bằng nội môi và tái tạo [20] Trình tự các giai đoạn trong tăng sinh tế bào thường được gọi là chu kỳ

tế bào (cell cycle) (Hình 1.6) Chu kỳ tế bào là một quá trình chi phối và kiểm soát sự nhân đôi của bộ gen và phân chia tế bào Chu kỳ tế bào được phân chia thành các pha (phase): G1 (Gap 1), S (DNA synthesis), G2 (Gap 2) và M (Mitosis) Trong đó, pha G1, S và G2 được gộp với nhau thành một kỳ gọi là

kỳ trung gian, pha M còn được gọi mà pha nguyên phân Cơ bản, kỳ trung gian là giai đoạn chuẩn bị của tế bào (tăng kích thước tế bào chất, nhân đôi bộ gen) để thực hiện phân chia tế bào Pha M gồm 2 quá trình có liên hệ chặt chẽ với nhau là quá trình nguyên phân, trong đó nhiễm sắc thể của tế bào ban đầu được tách thành 2 phần bằng nhau và quá trình phân chia tế bào chất (cytokinesis) trong đó tế bào chất của tế bào ban đầu được tách làm 2 phần bằng nhau và hình thành 2 tế bào mới

Trong chu kỳ tế bào, tính toàn vẹn của bộ gen được bảo vệ thông qua sự hoạt động của các điểm kiểm tra (checkpoint) và các chất ức chế (Hình 1.6)

có chức năng ngăn chặn tiến trình chu kỳ tế bào trong trường hợp không có điều kiện thích hợp hoặc có các tổn thương DNA Ở động vật có vú, sự tiến triển của pha G1 được kiểm soát bởi một điểm hạn chế (restriction point) [21], chia pha G1 thành các pha sớm và muộn Nếu tế bào có chu kỳ bị tạm đình trệ thì được xem như đang ở một trạng thái tĩnh lặng gọi là pha G0 Các tế bào không phân chia trong các sinh vật đa bào nhân chuẩn thường chuyển từ trạng thái của pha G1 sang trạng thái tĩnh lặng của pha G0 và có thể duy trì trạng thái này một thời gian dài, thậm chí là vĩnh viễn (tế bào thần kinh, tế bào cơ,

tế bào mô thủy tinh thể) Đây là điều phổ biến xảy ra trong các tế bào đã hoàn toàn biệt hóa [22] Các tế bào ở trạng thái G0 cũng có thể phục hồi khả năng phân bào và quay trở về chu kỳ tế bào Các tế bào đã bước vào chu kỳ tế bào được kiểm soát bởi 3 điểm kiểm tra trực tiếp: các điểm kiểm tra trục chính

G1/S, G2/M và phân bào (mitotic spindle) [23]

Hình 1.6 Chu kỳ tế bào ở động vật có vú [24]

Cyclins và cyclin phụ thuộc kinase (CDKs) là các protein có chức năng điều phối hoạt động của chu kỳ tế bào, có biểu hiện và hoạt động khác nhau trong các giai đoạn khác nhau của chu kỳ tế bào [25], [26] Sự hành thành phức hợp cyclin - CDK cho phép kiểm soát tiến trình chu kỳ tế bào thông qua quá trình phosphoryl hóa các mục tiêu như restriction point (Rb) Sự hình thành phức hợp cyclin - CDK bị ức chế bởi các chất ức chế cyclin phụ thuộc kinase (CKIs) bao gồm các INK4s (p16INK4a/ CDKN2A, p15INK4B/ CDKN2B,

chế kinase/ protein tương tác CDK- CIP/ KIPs (p21CIP1 / WAF1/ CDKN1A, p27KIP1/ CDKN1B và p57KIP2/ CDKN1C Thêm nữa, E3 ubiquitin ligases cũng rất cần thiết cho điều chỉnh biểu hiện của các protein phân bào khác nhau để kiểm soát chu kỳ tế bào [27]

Cả hai quá trình chuyển đổi G1/S và G2/M đều phụ thuộc vào sự kiểm soát kiểm tra chu kỳ tế bào theo dõi tính toàn vẹn của DNA [28] Khi có sai sót trong DNA, sự ức chế CDK làm chu kỳ tế bào bị dừng lại tạo điều kiện cho việc sửa chữa DNA hoặc làm các tế bào trải qua quá trình chết hoặc lão hóa tế bào Điểm kiểm tra phân bào (SAC) được điều chỉnh bởi kinase MPS1/ TTK và có chức năng giảm thiểu, ngăn chặn sự dịch chuyển của tế bào cho đến khi tất cả các nhiễm sắc thể được gắn chính xác vào trục chính phân bào [29] Theo cơ chế này, SAC bảo vệ các tế bào phân chia khỏi sự mất ổn định

bộ gen do lỗi phân ly nhiễm sắc thể khi SAC được thỏa mãn Quá trình phân bào được kết thúc bằng cách giải phóng phức hợp ligase APC/ C E3

Các tế bào ung thư thay đổi nhiều biện pháp bảo vệ và điểm kiểm tra của chu kỳ tế bào để cho phép tăng sinh vô hạn Kiểu hình này có được nhờ sự thu nhân các thay đổi di truyền khác nhau làm tăng hoặc làm bất hoạt các thành phần chính của chu kỳ tế bào và áp đặt sự phụ thuộc phân tử của tế bào ung thư để duy trì sự tăng sinh bất thường Các phân nhóm ung thư khác nhau biểu hiện sự thay đổi chu kỳ tế bào, phụ thuộc phân tử và các điểm kiểm tra

khác nhau [30] Sự thay đổi di truyền trong cơ chế điều hòa của chu kỳ tế bào

có tác động đáng kể đến quá trình phát sinh ung thư dạ dày Cyclin D1 và retinoblastoma protein (pRb) là những yếu tố quan trọng trong sự tiến triển của chu kỳ tế bào từ pha G1 sang pha S, rất quan trọng trong chu kỳ tế bào [31] Các cyclin là những chất điều hòa tích cực chu kỳ tế bào và sự biểu hiện quá mức của chúng có liên quan đến sự phát triển không kiểm soát của tế bào

và sự phát triển của tế bào ung thư Mục tiêu chính của phức hợp cyclin D1- Cdk là họ protein pRb [32] Các protein pRb và cyclin D1 có sự biểu hiện cao trong các tế bào niêm mạc dạ dày không phải ung thư bao gồm các tế bào loạn sản, chuyển sản ruột, teo và viêm dạ dày Điều này cho thấy rằng, sự biểu hiện quá mức của pRb và cyclin D1 có thể xảy ra trong giai đoạn đầu của ung thư dạ dày Sự thay đổi biểu hiện cyclin D1 là một trong những thay đổi

di truyền trong ung thư dạ dày bao gồm ung thư dạ dày tiến triển và giai đoạn đầu Sử dụng hóa mô miễn dịch là một phương pháp tiêu chuẩn để phát hiện ung thư dạ dày giai đoạn đầu và phân biệt với bệnh nhân tăng sản polyp [33]

Sự biểu hiện bất thường hoặc mất biểu hiện của các chất điều hòa chu kỳ tế bào khác như p16 hay p27 Kip1 cũng đã được ghi nhận trong các tế bào ung thư dạ dày Một số đột biến trên exon 2 của p16 làm bất hoạt chức năng thường được phát hiện trên các tế bào ung thư dạ dày thể ruột có liên quan đến quá trình phát sinh và tiến triển của ung thư dạ dày [34], [35] Sự biểu hiện của p21 được cho là có khả năng ức chế sự phát triển và mở rộng của ung thư dạ dày [36]

Chu kỳ tế bào là một mục tiêu điều trị được quan tâm từ lâu trong phát triển các liệu pháp điều trị Tuy nhiên, các tác nhân nhắm đích mục tiêu chu

kỳ tế bào thế hệ đầu chưa đem lại hiệu quả như mong đợi do thiếu đặc tính chọn lọc nhắm đích và độc tính tế bào Microtubule binding agents (MTBAs- paclitaxel, docetaxel, vinca alkaloids, eribulin) gây ra sự dừng chu kỳ tế bào trong quá trình nguyên phân và dừng nguyên phân kéo dài dẫn đến chết tế bào [37]

Trong lịch sử nghiên cứu điều trị ung thư, nhiều hợp chất từ thực vật đã được nghiên cứu có tác dụng điều trị ung thư nhắm mục tiêu chu kỳ tế bào [38] Roscovitine đã được tìm thấy để dừng các tế bào ung thư vú MCF-7 dương tính với thụ thể estrogen-ER (ER-α) ở giai đoạn G2 của chu kỳ tế bào

và đồng thời gây ra apoptosis thông qua con đường phụ thuộc p53 [39] Sulforaphane gây ra dừng chu kỳ tế bào giai đoạn G2/M của chu kỳ tế bào, có liên quan đến mức tăng protein cyclin B1 và CDKN1A (p21) [40]

Butyrolactone-I, được phân lập từ Aspergillus terreus, là một trong những

hợp chất tự nhiên đầu tiên, được chứng minh là có tác dụng ức chế enzyme CDK1, CDK2, CDKN1A (p21WAF1) gây ra dừng chu kỳ tế bào giai đoạn G1

và G2/M [41] Các ancaloit và flavoalkaloids là một nhóm hợp chất tự nhiên quan trọng thể hiện các đặc tính chống ung thư đầy hứa hẹn [42]

Fangchinoline, một hợp chất có nguồn gốc từ rễ của Stephaniae tetrandrine S

Moore, đã được chứng minh là làm giảm sự tăng sinh của các tế bào ung thư

vú MCF-7 và MDA-MB-231 ở người Fangchinoline gây ra sự dừng chu kỳ

tế bào trong pha G1 và giảm biểu hiện của cyclin D1, D3 và -E, đồng thời tăng biểu hiện của CDKN, CDKN1A (p21WAF1) và CDKN1B (p27KIP1) Fangchinoline cũng ức chế các hoạt động kinase CDK-2, -4 và -6 [43]

1.3 Apoptosis

Apoptosis hay còn được gọi là sự chết tế bào được lập trình là một cơ chế phức tạp ở mức độ gen để loại bỏ các tế bào bị hư hỏng có trật tự và hiệu quả như những tế bào sau khi bị tổn thương DNA hay các tế bào trong quá trình phát triển [44] Apoptosis xảy ra trong quá trình phát triển và được xem như một cơ chế để duy trì cân bằng nội môi của quần thể mô Apoptosis cũng xảy ra như một cơ chế bảo vệ trong các phản ứng miễn dịch hay khi các tế bào bị tổn thương do bệnh hay các tác nhân độc hại Có nhiều yếu tố kích thích và điều kiện môi trường có thể dẫn tới apoptosis, tuy nhiên, không phải tất cả các tế bào sẽ chết khi đáp ứng với cùng một kích thích Chiếu xạ hoặc

sử dụng thuốc trong hóa trị ung thư dẫn đến tổn thương DNA ở một số tế bào

có thể dẫn đến chết do apoptosis Một số hormone, như corticosteroid, có thể dẫn đến chết tế bào do apoptosis ở một số tế bào (tuyến ức) trong khi các tế bào khác không bị ảnh hưởng hay kích thích Một số tế bào biểu hiện thụ thể Fas hoặc TNF có thể có quá trình chết do apoptosis thông qua liên kết với phối tử của chúng, các tế bào khác có quá trình apoptosis bị ức chế bởi các yếu tố sinh trưởng [45]

Quá trình apoptosis đặc trưng với sự ngưng tụ các chromatin và co rút

tế bào Các tế bào trải qua quá trình apoptosis (các tế bào apoptotic) được quan sát dưới kính hiển vi có các đặc điểm hình thái đặc trưng như: tế bào co rút dẫn đến các tế bào có kích thước nhỏ hơn, tế bào sẫm màu với tế bào chất

và chất nhiễm sắc dày đặc (Hình 1.7) Kết quả của quá trình apoptosis là các

tế bào vẫn giữ nguyên lớp màng và vật chất phía trong, thường sẽ bị tiêu diệt bởi các đại thực bào trước khi chết mà không làm tổn thương đến các tế bào khác [45]

Hình 1.7 Các tế bào apoptotic thu nhỏ với tế bào chất ngưng tụ [45]

Một hình thức khác cũng dẫn đến chết tế bào là hoại tử (necroptosis) có các đặc điểm khác biệt với apoptosis Quá trình hoại tử xảy ra ở các tế bào tiếp giáp nhau, các tế bào bị sưng phồng, màng tế bào bị phá vỡ, tế bào chất được giải phóng và kèm với hiện tượng viêm Apoptosis và hoại tử có thể xảy

ra chồng chéo và chuyển đổi qua lại lẫn nhau khi chịu các yếu tố tác động [46]

Các thành phần của apoptosis rất phức tạp và có liên quan đến nhiều con đường tín hiệu tế bào khác nhau Quá trình apoptosis có thể thể được kích hoạt thông qua con đường ngoại sinh - extrinsic apoptotic pathway (phụ thuộc death receptor) hoặc con đường nội sinh - intrinsic apoptotic pathway (phụ thuộc ty thể) Cả hai con đường này hội tụ để kích hoạt các apoptotic effector dẫn đến cuối cùng là sự thay đổi tế bào với các đặc điểm đặc trưng và hình dạng, đặc điểm sinh hóa của apoptosis (Hình 1.8) Thông thường, sự cân bằng giữa các chất điều hòa protein pro-apoptotic và anti apoptotic là một điểm quan trọng để xác định quá trình apoptosis ở một tế bào

Hình 1.8 Con đường nội sinh và ngoại sinh của apoptosis [47]

Caspase là một nhóm protein có vai trò quan trọng trong quá trình apoptosis Các tế bào apoptotic có sự thay đổi các đặc tính sinh hóa khác với

tế bào bình thường như: phân tách protein, liên kết ngang protien, phá vỡ cấu trúc DNA và có các đặc điểm nhận biết đại thực bào Caspase tồn tại dưới dạng các proenzyme không hoạt động trong hầu hết cá tế bào, khi được kích hoạt thường có thể kích hoạt các procaspase khác, từ đó bắt đầu phân cắt protein Một số procaspase cũng có thể được tổng hợp và tự động kích hoạt Trong quá trình phân cắt protein, một caspase có thể kích hoạt các caspase khác, khuếch đại tín hiệu apoptotic dẫn đến tế bào chết nhanh hơn [45] Mỗi caspase khác nhau có điểm nhận biết khác nhau liên quan đến nhận biết các axit amin lân cận Khi caspase khởi đầu được kích hoạt thì không thể đảo ngược quá trình chết của tế bào [45] Hiện tại đã xác định được 10 caspase chính và được phân làm các nhóm: nhóm caspase khởi động (initiators- caspase -2, -8, -9, -10), nhóm caspase thực thi (effector caspase-3, -6 -7) và nhóm caspase viêm (inflammatory caspases- caspase-1, -4 -5) [48] Các caspase khác đã được xác định bao gồm caspase-11 có vai trò trong điều chỉnh quá trình apoptosis và hoang thiện của các cytokine trong sốc nhiễm trùng, caspase-13 là trung gian gây độc tế bào của amyyloid- β, caspase-14 được biểu hiện cao trong cá mô phôi nhưng không có trong mô trưởng thành [45]

Các con đường truyền tín hiệu ngoại sinh bắt đầu quá trình apoptosis có tín hiệu này, có liên quan đến các thụ thể chết (death receptor) là thành viên của họ gen thụ thể yếu tố hoại tử khối u (TNF) [49] Các thụ thể thuộc họ thụ thể TNF có một miền đặc trưng trong cấu trúc gọi là miền chết (death domain), có vai trò quan trọng trong việc truyền tín hiệu chết từ bề mặt tế bào đến các đường dẫn tín hiệu nội bào Các phối tử và thụ thể đặc trưng được ghi nhận bao gồm FasL/ FasR,, TNF- α/ TNFR1, Apo3L/ DR3, Apo2L/ DR4 và Apo2L/ DR5 [45] Sự liên kết của các phối tử với thụ thể chết tương ứng gây

ra các phản ứng làm kích hoạt caspase- 8 Con đường ngoại sinh có thể bị ức

chế bởi một số protein như c- FLIP, Toso ở giai đoạn trước khi caspase- 8 được hoạt hóa [45]

Con đường nội sinh của quá trình apoptosis (intrinsic apoptotic pathway) bắt đầu từ trong tế bào Các kích thích bên ngoài như tổn thương di truyền không thể khắc phục, thiếu oxy, nồng độ cao cytosolic Ca2+ hay stress

là những tác nhân phổ biến kích hoạt con đường nội sinh apoptosis [47] Các tín hiệu khác như sự thiếu hụt các yếu tố tăng trưởng, hormone và cytokine có thể dẫn đến sự kích hoạt apoptosis Các kích thích dẫn đến tăng tính thấm của

ty thể và giải phóng các phân tử pro- apoptosis như cytochrome c vào tế bào chất Con đường nội sinh được kiểm soát chặt chẽ bởi nhóm các protein thuộc

họ Bcl2 Có 2 nhóm protein Bcl2 chính là nhóm proapoptosis (như Bax, Bak, Bad, Bcl-Xs, Bid, Bik, Bim và Hrk) và nhóm protein anti- apoptosis (như Bcl2, Bcl-XL, Bcl- W, Bfl- 1 và Mcl- 1) Protein ức chế khối u p53 có vai trò quyết định trong điều hòa hoạt động của họ Bcl2 [50] Các anti- apoptosis điều chỉnh quá trình apoptosis bằng cách ngăn chặn sự giải phóng cytochrom-

c khỏi ty thể, các pro- apoptosis thúc đẩy quá trình giải phóng đó Sự cân bằng giữa các pro- apoptosis và anti- apoptosis quyết định sự khởi đầu của con đường nội sinh apoptosis [47] Các yếu tố khác được giải phóng từ màng

ty thể vào tế bào chất bao gồm yếu tố gây ra apoptosis (AIF), chất kích hoạt caspase (Smac) và protein liên kết HtrA2 Sự giải phóng cytochrom c kích hoạt caspase 3 thông qua sự hình thành phức hợp apotosome từ cytochrom c, Apaf- 1 và caspase 9 Cùng với đó, Smac hoặc HtrA2 thúc đẩy kích hoạt caspase bằng cách liên kết với các chất anti- apoptosis [47]

Cả con đường nội sinh và nội sinh của quá trình apoptosis đều kết thúc tại điểm khởi đầu của con đường thực thi (execution pathway), là sự kích hoạt của các caspase thực thi (effector caspase) Các chuỗi thực thi kích hoạt endonuclease tế bào chất, làm suy giảm các protein hạt nhân và tế bào [50] Caspase-3 là caspase quan trọng nhất trong các caspase thực thi và được kích

hoạt bởi bất kỳ caspase khởi động nào (caspase-8 của con đường ngoại sinh, caspase-9 của con đường nội sinh hoặc caspase-10) Caspase- 3 kích hoạt CAD endonuclease phân cắt DNA nhiễm sắc thể và gây ngưng tụ nhiễm sắc Caspase- 3 cũng gây ra sự tái tổ chức và tan rã của tế bào Cùng với đó, Caspase- 3 phân cắt gelsolin dẫn đến sự gián đoạn trong vẫn chuyển nội bào, phân chia tế bào cũng như quá trình truyền tín hiệu nội bào [50]

Quá trình thực bào các tế bào apoptotic là giai đoạn cuối cùng của apoptosis Ở giai đoạn này có sự tham gia của các protein Fas, caspase- 8 và caspase- 3 trong sự xuất hiện của phosphatidylserine trên bề mặt tế bào và sự thay đổi cấu trúc của màng sinh chất Sự xuất hiện của phosphatidylserine trên bề mặt màng tạo điều kiện cho thực bào không viêm, cho phép hấp thu và loại bỏ sớm các tế bào apoptotic mà không giải phóng các thành phần tế bào

và không có phản ứng viêm [50]

Con đường nội mạc tử cung (ER) là con đường thứ 3 của quá trình apoptosis ít được biết đến Con đường này phụ thuộc vào caspase- 12 và độc lập với ty thể [51]

Apoptosis có vai trò quan trọng trong cân bằng nội môi cũng như nhiều quá trình phát triển của cơ thể Apoptosis cũng là yếu tố cần thiết để loại bỏ khỏi cơ thể các tế bào xâm nhập cũng như các tế bào hư hỏng hay các tế bào cần được loại bỏ của cơ thể trong quá trình phát triển [45] Sự bất thường trong hoạt động của apoptosis là yếu tố quan trọng gây ra một số tình trạng bệnh lý như hội chứng lympho tự miễn (autoimmune lymphoproliferative syndrome), AIDS thiếu máu cục bộ, bệnh Parkinson, bệnh Alzheimer, bệnh Huntington và đặc biệt là ung thư Trong các tình trạng bệnh lý, quá trình apoptosis có thể hoạt động quá mức hoặc bị ức chế hoạt động

Ung thư là một ví dụ điển hình về sự bất thường của quá trình apoptosis dẫn đến tình trạng bệnh lý Ức chế apoptosis là một trong những đặc điểm điển hình của tế bào ung thư [14] Các tế bào ung thư có thể ức chế quá trình

apoptosis qua rất nhiều cơ chế khác nhau (Hình 1.9) Ở các khối u thường có

sự mất cân bằng tỷ lệ giữa các nhóm protein pro- apoptosis và anti- apoptosis Trong đó, sự hoạt động của nhóm anti- apoptosis được tăng cường, cùng với

sự giảm thiểu hoạt động của các protein pro- apoptosis Các protein caspase, đặc biệt là các caspase thực thi (effector caspase) được biểu hiện dưới mức bình thường trong các tế bào ung thư [52] Các khiếm khuyết trong cấu trúc gen p53 có liên quan đến hơn 50% các bệnh ung thư ở người [53] Các chức năng của p53 đã được chỉ ra có liên quan đến apoptosis, điều hòa chu kỳ tế bào, phát triển, biệt hóa, khuếch đại, tái tổ hợp DNA, phân ly nhiễm sắc thể

và lão hóa tế bào [53] Các bất thường trong hoạt động của p53 cũng được ghi nhận ở nhiều loại khối u khác nhau [50]

Hình 1.9 Các cơ chế ức chế apoptosis của tế bào ung thư [47]

Điều trị nhắm đích apoptosis là một trong những liệu pháp phổ biến được sử dụng trong điều trị ung thư Phần lớn các thuốc điều trị ung thư truyền thống phụ thuộc vào các cơ chế phụ thuộc BCL-2/ BAX để tiêu diệt các tế bào ung thư [54] Điều này dẫn đến sự thất bại trong điều trị nếu cơ chế này bị thay đổi trong tế bào ung thư Ngoài ra, ngưỡng của hóa trị và xạ trị

được nâng lên do khiếm khuyết apoptosis dẫn đến tình trạng kháng thuốc cùng với tình trạng kháng lại cơ chế kháng ung thư của hệ miễn dịch phụ thuộc apoptosis [50] Với những hạn chế về khả năng tăng sức đề kháng với hóa trị và xạ trị của các tế bào ung thư trong các liệu pháp điều trị truyền thống, các nghiên cứu tìm kiếm liệu pháp điều trị ung thư mới đã và đang được tiến hành Hơn nữa, các hợp chất được sử dụng trong hóa trị có tính độc

và tác động lên cả tế bào ung thư và tế bào bình thường Trong khi đó, các hợp chất có nguồn gốc thực vật hoặc tự nhiên thường không độc với tế bào bình thường, tác động có tính chọn lọc lên các tế bào ung thư Trong hơn

5000 năm, thực vật đã được sử dụng làm thuốc và liệu pháp điều trị nhiều loại bệnh lý khác nhau trong đó có ung thư Theo thống kê, có khoảng 25% các loại thuốc đang sử dụng hiện nay có nguồn gốc trực tiếp hoặc gián tiếp từ thực vật [55] Trong điều trị ung thư, nhiều loại thực vật đã được nghiên cứu

có đặc tính tác động vào quá trình apoptosis của tế bào ung thư (Bảng 1.1)

Bảng 1.1 Một số hợp chất thực vật được sử dụng trong điều trị nhắm đích

apoptosis ung thư

[56]

Quercetin là một hợp chất flavonoid tự nhiên, có trong thành phần của

vỏ nhiều loại thực vật, trái cây và rau quả Quercetin là một phytoestrogen, có

cấu trúc tương tự estrogen nội sinh 17-beta-estradiol Nhiều nghiên cứu in vivo và in vitro đã chỉ ra quercetin có tác dụng ức chế tế bào ung thư trong đó

có tế bào ung thư vú [64], [65], ung thư dạ dày [66]

1.4 Cây Đìa đụm Heliciopsis lobata (Merr.) Sleum

Cây Đìa đụm là thực vật thân gỗ nhỏ, có thể cao tới 7-8 m, các phần non thường có lông nhung Cuống lá dài, lá có thể xẻ sâu lông chim gần hình bầu dục, xẻ sâu 3- 9 thùy dạng trứng; lá dài từ 40-80 cm, rộng từ 20-40 cm, cứng dài, mép lá nguyên hay có gợn sóng Hoa đơn tính, thường có hình bầu dục, gần như không cuống Quả hình trứng hay hình bầu dục, dẹt, không có lông, khi chín có màu nâu đen; hạt đơn độc, hình bầu dục, ra hoa vào tháng 6 hàng năm [67]

1.4.2 Tác dụng của cây Đìa đụm trong y học dân gian

Cây Đìa đụm Heliciopsis lobata (Merr.) Sleum có nhiều tác dụng trong

điều trị bệnh, được sử dụng rộng rãi trong các bài thuốc y học cổ truyền của người dân tộc thiểu số trong vùng phân bố của cây Théo kinh nghiệm dân gian, cây Đìa đụm có tác dụng lợi tiểu, chống viêm, dùng trong các trường

hợp viêm gan do virus, vàng da, mắt vàng, đái ít, nước tiểu sẫm màu, ăn kém, giải rượu,… Có thể dùng trong trường hợp viêm thận: phù mặt, nước tiểu đỏ,… Đồng bào người Dao dùng cây chữa bệnh thấp khớp, lao hạch, nấu nước tắm cho phụ nữ sau sinh đẻ cho khỏe người và chống đau nhức [67]

1.4.3 Tình hình nghiên cứu cây Đìa đụm

Nghiên cứu đầu tiên về thành phần hóa học của lá cây Đìa đụm

Heliciopsis lobata (Merr.) Sleum được tiến hành ở Trung Quốc Trong một

nghiên cứu phân tích, Li Dan và cộng sự [68] đã phân lập được 7 hợp chất có

trong lá cây Đìa đụm Heliciopsis lobata (Merr.) Sleum bằng phương pháp sắc

kí cột trên silicat gel, trung tính và oxit nhôm Sephadex LH- 20 Bảy hợp chất được xác định là: myricetin, myrincitrin, syringetin-3-O-beta-D-glucopyranoside, hydroquinone, D-1-O-methyl-Myo-inositol, medioresinol và beta-sitosterol

Mycricetin là một flavonol tự nhiên có trong nhiều loại trái cây, rau, thảo mộc và thực vật, là một trong những hợp chất phenolic có trong rượu vang đỏ Mycricetin được quan tâm đặc biệt bởi tác dụng của nó trong điều trị bệnh, đặc biệt là ung thư Mycricetin có tính chất chống oxy hóa, bảo vệ tế bào, kháng virus, kháng khuẩn [69] Mycricetin có tác dụng đáng kể trong khả năng chống lại các bệnh ung thư khác nhau, bao gồm ung thư vú [70], ung thư buồng trứng [71], ung thư dạ dày [4], ung thư da [72], ung thư biểu mô nhau thai [73] và ung thư gan [74] Mycricetin đã được chứng minh là có tác động gây dừng chu kỳ tế bào, ức chế sự phát triển và gây apoptosis ở các tế bào ung thư thông qua nhắm đích phức hợp cyclin B/cdc2, con đường tín hiệu Akt/p70S6K/Bad, con đường apoptosis ty thể [75], [76], [77], [78] Tuy nhiên, cơ chế phân tử cơ bản của các hoạt động mycricetin vẫn chưa được làm

rõ