新抗癌天然产物SSPH在TAE术后缺氧环境下调控铁死亡抑制肝癌细胞增殖
批准号:
82060793
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
34.0 万元
负责人:
孙悦文
依托单位:
学科分类:
中西医结合基础理论
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
孙悦文
中文摘要
肝癌是一种高致死率的恶性肿瘤,肝动脉栓塞术(TAE)是常用的治疗方式。铁死亡由铁依赖的氧化损伤引发,TAE后引起肿瘤局部缺氧,铁死亡诱导剂如索拉非尼可增加其治疗作用,但其调控机制尚未明确。本课题组由广西特色中药裂果薯中分离的皂苷单体SSPH具有良好的抗肝癌作用,我们的研究发现:SSPH通过ROS-Erk信号通路抑制肿瘤细胞增殖,且铁死亡抑制剂可阻断SSPH对肝癌细胞的抑制作用。我们认为SSPH极有可能通过ERK-HIF-铁死亡的信号通路抑制肝癌细胞增殖并增加TAE的治疗作用。在此,我们将对比常氧/缺氧下SSPH对人肝癌细胞株的铁死亡诱导作用与机制,以人肝癌裸鼠移植瘤模型验证其体内抑瘤作用;并以TAE/假手术±SSPH治疗大鼠肝原位鼠肝癌移植瘤模型,体内外结合验证SSPH在TAE术后缺氧环境下调控铁死亡的机制与TAE治疗增效作用,为具有铁死亡诱导作用的中药组分在TAE中的应用提供理论依据。
英文摘要
Hepatocellular carcinoma (HCC) is one of the most common causes of solid cancer mortality, transtherter arterial embolization (TAE) is commonly used in HCC treatment. Ferroptosis induced by iron depending oxidative damage, TAE combined ferroptosis inducer such as Sorafenib is effective. In post TAE HCC tissue, the mechanism between ferroptosis and hypoxia remains unclear. SSPH is a saponin separated from traditional anticancer Chinese medicine Schizocapsa plantaginea Hance by our group, we found that SSPH's is a ROS-Erk regulator and it’s anti-proliferation effect could be blocked by ferroptosis inhibitor. We believe that SSPH is most probably to inhibit HCC cell proliferation by ERK-HIF-ferroptosis pathway and improve the therapeutic effect of TAE. Here, we will analysis the effect and mechanism of SSPH by HCC cell model under normoxia and hypoxia. Further therapeutic effect of SSPH will verified in nude mice xenograft model. The mechanism of SSHP inducing ferroptosis under normoxia and hypoxia will verified in rat orthotopic hepatoma model with TAE. Our data will provide an important basis for the development of SSPH and other natural in TAE treatment.
肝癌是一种高致死率的恶性肿瘤,肝动脉栓塞术(TAE)后引起肿瘤局部缺氧,铁死亡诱导剂如索拉非尼可增加其治疗作用,但其调控机制尚未明确。我们的前期研究中发现SSPH通过ROS-Erk信号通路抑制肿瘤细胞增殖,且铁死亡抑制剂可阻断SSPH对肝癌细胞的抑制作用。我们认为SSPH极有可能通过ERK-HIF-铁死亡的信号通路抑制肝癌细胞增殖并增加TAE的治疗作用。.通过本课题研究我们发现,SSPH可在体外内显著抑制肝癌细胞增殖,但在缺氧环境下对肝癌细胞抑制作用较差。SSPH具有独特的铁死亡诱导机制。与传统铁死亡诱导剂erastin, RSL3不同,SSPH不影响谷胱甘肽转运系统的功能,而通过显著上调TFR蛋白造成细胞内铁离子蓄积诱导铁死亡。HIF信号并未参与SSPH对氧化应激与铁死亡的调控,抑制STAT3、NFκB可增加SSPH的铁死亡诱导作用。而SSPH在体内外对肝癌细胞铁死亡调控的关键蛋白是Erk1/2。SSPH诱导肝癌细胞发生铁死亡时通常伴随着Erk1/2、Nrf1/2、HO-1的激活,并伴随着显著的线粒体形态与膜电位的改变。当联用Erk1/2磷酸化抑制剂U0126后,SSPH对Nrf1/2、HO-1的激活作用、线粒体膜电位下降作用及铁死亡诱导作用均被正常化或显著拮抗。在体内实验中我们发现SSPH具有高效低毒的特性。在实验中,SSPH以30mg/kg/day剂量给药15天后,抑瘤率达68.43±12.36%(n=5),而SSPH组裸鼠无死亡,且体重与对照组无显著差异。.基于以上研究,我们认为SSPH可作为一种高效低毒的抗肝癌药物进一步开发,探明SSPH I对肝癌细胞与正常肝细胞Erk1/2-Nrf1/2-线粒体通路的差异也有助于开发新的高效低毒的抗肝癌药物。
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