20(S)-原人参二醇靶向抑制PI3K/Akt信号途径的研究

许多肿瘤的发生与PI3K/Akt途径异常激活密切相关，靶向该途径是很好的治疗肿瘤策略。20(S)-原人参二醇（PPD）是从西洋参茎叶总皂苷分离转化的人参皂苷元，以其为原料开发了抗癌辅助中药一类新药。前期研究发现PPD可诱导A549细胞凋亡并抑制PI3K/Akt信号途径，对PI3K/Akt异常激活的细胞株有明显抑制作用。本课题拟观察PPD诱导A549、MCF-7、MGC803及Hep3B等多种Akt磷酸化程度高的人源性肿瘤细胞株凋亡，及其对凋亡、增殖相关基因和蛋白表达的影响；分析其在体外对肿瘤细胞PI3K/Akt下游途径的抑制作用；探讨激活型Akt基因转染对PPD诱导凋亡的影响；siRNA干扰Akt验证PPD的作用靶点；构建Akt过表达转基因小鼠和野生小鼠，阐明PPD体内抗肿瘤作用靶点与抑制PI3K/Akt途径相关，为将其开发针对PI3K/Akt途径异常激活肿瘤的新型靶向治疗药物提供依据。

许多肿瘤的发生与PI3K/Akt途径异常激活密切相关，靶向该途径是很好的治疗肿瘤策略。20(S)-原人参二醇（PPD）是从西洋参茎叶总皂苷分离转化的人参皂苷元，以其为原料开发了抗癌辅助中药一类新药。结果表明，PPD可明显抑制A549、MCF-7细胞增殖；PPD可诱导A549、MCF-7细胞凋亡，提示PPD抑制A549、MCF-7细胞增殖可能是通过诱导细胞凋亡实现的；PPD从蛋白和基因水平下调Bcl-2的表达，上调Bax的表达，通过上调Bax/Bcl-2的比率使A549、MCF-7细胞的线粒体膜电位下降，激活Caspase蛋白家族，促使PARP剪切，通过线粒体途径诱导A549、MCF-7细胞凋亡；PPD通过上调p53的表达和下调p27kip1、C-myc、Cyclin D1和CDK 4的表达诱导A549、MCF-7细胞G0/G1期阻滞。.PPD对A549、MCF-7细胞PI3K/Akt/mTOR信号途径及其下游靶蛋白磷酸化具有抑制作用；Akt或mTOR过表达能抑制PPD诱导的A549、MCF-7细胞凋亡，转染空白质粒的细胞凋亡率为3.60±0.36%，转染mTOR过表达质粒的细胞凋亡率为1.30±0.26%，PPD细胞凋亡率为37.30±3.76%，而PPD与转染mTOR过表达质粒细胞联合作用凋亡率为19.73±2.99%，联合作用与PPD比较有显著差异，说明体外瞬时转染mTOR过表达质粒对PPD诱导MCF-7细胞凋亡具有抑制作用；此外，PPD与转染mTOR过表达质粒共同作用后mTOR磷酸化水平。体外瞬时转染Akt siRNA或mTOR siRNA可增强PPD诱导的A549、MCF-7细胞凋亡，转染空白质粒的细胞凋亡率为4.10±1.21%，转染mTOR siRNA的细胞凋亡率为39.30±2.25%，PPD的细胞凋亡率为27.20±1.90%，而PPD与转染mTOR siRNA共同作用细胞凋亡率为43.07±3.15%，与PPD比较有显著差异，PPD与转染mTOR siRNA共同作用后mTOR磷酸化水平。PPD对裸鼠体内MCF-7细胞移植瘤具有抑制作用并可诱导肿瘤细胞凋亡；免疫组化结果显示PPD可使P-Akt、P-mTOR、Bcl-2表达降低，Bax表达升高。.提示20(S)-原人参二醇有可能抑制PI3K/Akt通路诱导肿瘤细胞凋亡，可能开发成为肿瘤的治疗药。