Combination of the extract from Phellinus linteus with Smilax spp. attenuates colorectal and prostate cancers

Résumé Technique : La combinaison de Phellinus linteus avec des espèces de Smilax atténue les cancers colorectaux et de la prostate

Énoncé du problème
Malgré la disponibilité des traitements conventionnels contre le cancer (chirurgie, chimiothérapie, hormonothérapie), les taux de mortalité et les effets secondaires des traitements restent élevés. Il existe un intérêt croissant pour les composés naturels en tant que thérapies adjuvantes afin d'améliorer la survie et de réduire la toxicité. Bien que les remèdes à base de plantes traditionnelles thaïlandaises, spécifiquement Phellinus linteus (PL, un champignon médicinal) et les espèces de Smilax (spécifiquement Smilax corbularia et Smilax glabra, collectivement désignées par PSS lorsqu'elles sont combinées avec PL), aient été historiquement utilisés pour le traitement du cancer, leurs mécanismes spécifiques et leur efficacité contre les cancers colorectaux et de la prostate nécessitent une validation scientifique rigoureuse. Les études antérieures sur ces plantes étaient limitées au cancer du sein ou reposaient largement sur une co-incubation in vitro sans explorer pleinement la modulation immunitaire ou le potentiel de translation in vivo.

Méthodologie
L'étude a employé une approche multidimensionnelle combinant la culture cellulaire in vitro, l'analyse moléculaire, les essais de modulation des cellules immunitaires et un modèle de xénogreffe in vivo.

• Lignées cellulaires : L'étude a utilisé trois lignées cellulaires de cancer colorectal (HCT116, SW620, HT-29), une lignée cellulaire de cancer de la prostate (PC3) et une lignée de cellules rénales non cancéreuses (HEK 293) pour les études de toxicité et de mécanisme. Les macrophages ont été dérivés de cellules monocytoïdes THP-1.
• Préparation des extraits : Un mélange (PSS) a été préparé en extrayant les corps fructifères de PL et les rhizomes de Smilax dans un ratio de 3:1:1 en utilisant de l'eau distillée. Un extrait pur de PL a également été préparé.
• Cytotoxicité et cycle cellulaire : La cytotoxicité a été évaluée via un test MTT pour déterminer les valeurs de CI50. La distribution du cycle cellulaire a été analysée par cytométrie en flux avec un marquage au iodure de propidium (PI). L'apoptose a été évaluée par marquage Annexine V/PI.
• Expression génique : La RT-qPCR a été réalisée pour analyser l'expression de gènes associés à la prolifération : MDM2, KRAS et MKI67.
• Modulation immunitaire (TAMs) : Les macrophages associés aux tumeurs (TAM) ont été induits à l'aide de milieu conditionné de HCT116. Les effets des extraits sur la polarisation des TAM (M1 vs M2), la sécrétion de cytokines (TNF-α, IL-6, IL-10) et l'activité tumoricide (mesurée via la co-incubation de cellules cancéreuses marquées au CFSE) ont été évalués.
• Modèle in vivo : Un modèle de xénogreffe sous-cutanée a été établi chez des souris mâles nues BALB/c utilisant des cellules HCT116. Les souris ont reçu des injections intralésionnelles de PL, de PSS ou de solution saline deux semaines après l'inoculation de la tumeur. Le volume tumoral et le poids corporel ont été surveillés pendant 30 jours.

Résultats clés

• Cytotoxicité : Tant PL que PSS ont présenté une cytotoxicité dose-dépendante contre les lignées cellulaires de cancer colorectal et de la prostate. PSS a démontré un impact anticancéreux plus fort (valeurs de CI50 plus basses) que PL seul. PSS était le plus toxique pour les cellules SW620 et le moins toxique pour les cellules HEK 293. La cisplatine est restée l'agent le plus puissant globalement.
• Cycle cellulaire et apoptose : PSS a efficacement induit un arrêt du cycle cellulaire en phase G2 dans toutes les lignées cellulaires colorectales, mais n'a pas arrêté les cellules PC3. PL a induit un arrêt en G2 uniquement dans les cellules HT-29 et SW620. Les deux extraits ont induit de faibles taux d'apoptose (<5 %) par rapport à la cisplatine.
• Expression génique : Les deux extraits ont réduit l'expression de MDM2 dans tous les types de cellules cancéreuses. L'expression de MKI67 a été réduite dans HCT116, HT-29 et PC3 par les deux extraits. L'expression de KRAS a montré des réponses variables : elle a été régulée à la baisse dans HT-29 et PC3, mais régulée à la hausse dans HCT116 et est restée inchangée dans SW620.
• Modulation immunitaire : Le milieu conditionné par le cancer a induit une polarisation de type M2 dans les macrophages (régulation à la hausse de Fizz-1, TGF-β, Arg-1, IL-6, IL-10 ; régulation à la baisse de IL-1β, iNOS, TNF-α). Tant PL que PSS ont inversé cette tendance en régulant à la hausse les marqueurs M1 (IL-1β, iNOS) et en régulant à la baisse les marqueurs M2. Cependant, seul PSS a significativement réduit l'expression de Arg-1 et a démontré un effet tumoricide lors des essais de co-incubation avec des cellules cancéreuses marquées au CFSE.
• Efficacité in vivo : Dans le modèle de xénogreffe murine, l'administration de PSS a significativement atténué le volume tumoral chez les souris injectées avec HCT116. L'administration de PL n'a pas montré de réduction significative du volume tumoral, probablement en raison de limitations de solubilité empêchant l'utilisation de concentrations efficaces in vivo.

Contributions clés

1. Efficacité comparative : L'étude établit que la combinaison de Phellinus linteus avec des espèces de Smilax (PSS) est plus efficace que Phellinus linteus seul pour atténuer la prolifération des cellules de cancer colorectal et de la prostate in vitro et la croissance tumorale in vivo.
2. Aperçu mécanistique : La recherche identifie que le mécanisme anticancéreux de PSS implique une cytotoxicité directe (arrêt en G2) et la modulation du microenvironnement tumoral, spécifiquement par le basculement de la polarisation des macrophages du phénotype pro-tumoral M2 vers le phénotype anti-tumoral M1.
3. Corrélation gène-phénotype : L'étude souligne que la cytotoxicité de PSS ne corrèle pas strictement avec la régulation à la baisse de gènes spécifiques comme MDM2 ou KRAS dans toutes les lignées cellulaires, suggérant un mécanisme multi-cibles qui peut être indépendant des statuts mutationnels spécifiques de p53 ou KRAS.
4. Preuve de concept translationnelle : L'étude fournit la première preuve in vivo (modèle de souris) que PSS peut inhiber la croissance de la malignité du côlon, validant son potentiel en tant que candidat thérapeutique.

Signification et revendications
Les auteurs affirment que le mélange PSS possède un potentiel de valeur clinique, particulièrement pour les cancers colorectaux et de la prostate. L'étude conclut que PSS inhibe avec succès la prolifération des cellules cancéreuses par une cytotoxicité directe et une modulation des TAM. Cependant, les auteurs maintiennent un ton modéré concernant l'application clinique immédiate. Ils déclarent explicitement que :

• Les résultats sont une « preuve de concept ».
• Des investigations supplémentaires sur les mécanismes sous-jacents (au-delà des trois gènes testés) et la pharmacocinétique sont nécessaires.
• Les concentrations in vivo actuelles étaient limitées par la solubilité, et des concentrations plus élevées ou des voies d'administration différentes (orale/IV) seraient nécessaires pour la translation clinique.
• Les extraits ne sont pas encore prêts pour une utilisation sous forme de thérapie orale ou de suppléments sans recherches supplémentaires.
• L'étude reconnaît des limites, notamment l'utilisation de lignées cellulaires immortalisées (HEK 293, THP-1) plutôt que des cellules primaires normales, et l'absence de test de thérapie combinée avec la chimiothérapie standard.

L'article souligne que bien que PSS soit prometteur, son efficacité n'est pas uniforme pour tous les types de cancers ou contextes génétiques, et son application nécessite une attention particulière à la dose et aux facteurs spécifiques au patient.