美洲大蠊多肽对肝癌微环境的影响

In our series studies, we have successively obtained antitumor active substances, including the bioactive extract CII-3, chemical entities PAP series of polypeptide molecules from Periplaneta americana. It was found that CII-3 possessed inhibitory effect on hepatoma cell line H22. In order to explore the possible mechanism of action of CII-3, we adopt three polypeptides PAP1, PAP2, and PAP3 isolated from CII-3 as study subjects to systematically evaluate the effects of above-mentioned polypeptides. With the application of morphology study, RT-PCR equipment, ELASA and Western blotting techniques, we aims to investigate the anti hypoxia, anti-angiogenesis, and immunoregulation of PAP1 - PAP3 in the microenvironment of hepatocellular carcinoma HepG2 cells in vitro and in vivo on both cell and molecular levels. With the objectives of clarifying the mechanism of action along with the structural foundation of PAP1 - PAP3 Periplaneta americana, it is very feasible to provide a theoretical reference for the research and development of novel polypeptide antitumor agents.

本项目是在申请人前期获得了美洲大蠊抗肿瘤活性物质CⅡ-3较好的对抗H22 肝癌移植瘤的前提下，进一步从CⅡ-3获得了PAP系列多肽分子。该项研究拟在以人肝癌细胞HepG2为研究对象，应用美洲大蠊PAP1-3三个多肽进行体内外干预，采用细胞形态学、RT-PCR 法、Western blotting法、ELASA法等多种实验技术，分别从细胞和分子水平来探讨美洲大蠊PAP1-3三个多肽对肝癌的微环境是否存在抗缺氧、影响肿瘤的血管形成以及对抗肿瘤免疫微环境等，以评估美洲大蠊PAP1-3三个多肽在调控肝癌微环境时的作用机制及结构基础，旨在为多肽类抗肿瘤药物的开发提供新的理论参考。

该项目分别采取了构建CoCl2缺氧诱导模型观察了美洲大蠊多肽对缺氧条件下各项指标的影响；采用MTT法、小管形成实验、细胞间粘附实验等观察了美洲大蠊多肽体外对肿瘤血管生成的影响；通过体内建立裸鼠人肝癌移植瘤模型来了解是否影响肿瘤血管形成及相应的作用靶点，以及对缺氧和免疫微环境的影响。同时建立鸡胚绒毛尿囊膜模型，观察美洲大蠊含药血清对鸡胚绒毛尿囊膜血管生成的影响。 . 目前已全部按计划完成了预期计划，而且美洲大蠊PAP1-3三个多肽对肝癌的缺氧微环境、免疫微环境和血管微环境均有影响，其中美洲大蠊多肽以PAP2效果最好，且作用优于美洲大蠊CII-3及脱脂膏。美洲大蠊多肽通过下调HIF-1α、VEGF蛋白表达和mRNA的转录水平来改善肝癌的缺氧微环境。美洲大蠊多肽也通过抑制肝癌血管生成、侵袭和转移来改善肝癌的血管微环境，并通过下调肿瘤组织中bFGF、CD34、MMP9和TGF-β蛋白表达来实现。美洲大蠊多肽还可通过提升肝癌原位移植瘤小鼠中IL-1β、TNF-α和IFN-γ含量，降低IL-4含量，增加巨噬细胞和B 细胞的表达来改善肝癌免疫微环境的作用。. 上述结果表明美洲大蠊多肽体内外能够影响肿瘤的微环境，并通过多靶点而发挥作用，从而初步阐明了美洲大蠊多肽在调控肝癌微环境时的作用机制，初步揭示了美洲大蠊多肽在调控肝癌微环境时的结构基础，为多肽类抗肿瘤药物的开发提供了新的理论参考。同时对美洲大蠊系列药物的研究、以及进一步强化药用昆虫美洲大蠊养殖，形成惠及贫困山区山民增收、丰富美洲大蠊药物系列及加强药用昆虫产业群的新型区域创新体系、为云南省经济发展增加一个新的增长点出力。. 该项目现已正式发表学术论文13篇（原计划3-6篇），其中SCI论文1篇。培养了8名研究生，其中毕业了6人，在读2人。课题组成员有1人晋升为实验师（陈俊雅）。获批大理大学第一批第一层次创新团队2个，项目组成员均在团队之中。2019年获云南省科技进步一等奖1项。