Sodium dichloroacetate (DCA, Dichloroacetic acid, bichloroacetic acid, BCA) 是 pyruvate dehydrogenase kinase (PDK) 的特异性抑制剂,对 PDK2 和 PDK4 的 IC50 值分别为 183 μM 和 80 μM。该物质可抑制 Na+-K+-2Cl- cotransporter 和线粒体钾离子通道轴,增加活性氧的生成,引起癌细胞凋亡,并抑制肿瘤生长。
靶点Target | Value |
---|---|
PDK4 (Cell-free assay) | 80 μM |
PDK2 (Cell-free assay) | 183 μM |
DCA 可引起人类肺部、乳腺和脑癌细胞的凋亡。经 DCA 处理后,癌细胞中的 ROS 水平升高、MMP 去极化,并在体内外增加凋亡水平。DCA 抑制丙酮酸脱氢酶激酶(PDK)的活性,从而刺激线粒体丙酮酸脱氢酶(PDH)。当 PDH 处于关闭状态时,它不再将丙酮酸转化为 acetyl-CoA(线粒体呼吸和葡萄糖依赖的氧化磷酸化过程所必需)。因此,DCA 将细胞代谢从糖酵解转换为葡萄糖氧化,降低线粒体膜电位并促进线粒体转运孔的开放。这一系列代谢转换有助于促凋亡介质如 cytochrome c 和 AIF 的易位。因此,DCA 可通过凋亡反应驱动癌细胞自杀。
体内研究在体内和体外,DCA 都作为细胞生长抑制剂发挥作用,但不引起程序性细胞死亡(凋亡)。DCA 是一种安全性较高的药物,没有心脏、肺部、肾脏或骨髓毒性。最为严重的副作用是周围神经病变,该作用为可逆过程。DCA 在多种癌症类型中具有抗癌活性,包括结肠癌、前列腺癌、卵巢癌、成神经细胞瘤、肺癌、子宫颈癌、子宫内膜、胆管癌、肉瘤和 T 细胞淋巴瘤。DCA 的其他一些抗肿瘤作用也已报道,包括阻碍血管生成、改变 HIF-1α 的表达、pH 调节剂 V-ATPase 和 MCT1 的变化以及其它细胞生存调节子如 PUMA、GLUT1、Bcl2 和 p53 的变化。在大鼠高转移乳腺癌模型中,DCA 可显著减少肺部转移性负担。在 C57BL/6 小鼠中,体内给药 DCA-Na 诱导生存率提高 20%,并减少肿瘤直径、体积和重量,而不影响体重,并避免转移。
化学性质微黄到白色结晶粉末,熔点 189-192℃。