抗癌植物新药－裂果薯皂苷抑制肝癌和血管生长及肿瘤转移的分子作用机制研究

Easy metastasis and poor sensitivity to chemotherapy is the difficulty in liver cancer treatment. Saponins from Schizocapsa plantaginea (Hance) Brenth, Schizocapsa, Taccaceae as natural produts from folk specialty medicine in Guangxi, isolated by our project team, which can significantly inhibit the proliferation of human hepatocellular carcinoma cells and angiogenesis with low toxicity, is preliminarily confirmed the mechanism of action to be related to inhibition of protein tyrosine kinase(PTK), and has obtained the patent application. This project will investigate the molecular mechanisms of saponins inhibiting the growth, metastasis of liver cancer and antiangiogenesis on the Ras-Raf-MEK-MAPK, PI3K/AKT and JAK-STAT signaling pathways related to PTK, compare the intensity of the action of each saponins, analyze the structure-activity relationship and components play a role. The study will not only help to solve the difficult problems of liver cancer treatment, is also expected to use modern medicine, molecular biology reveal its mechanism of Chinese medicine treatment of liver cancer and provide an important basis for the development of a new anticancer agent from herb and new ideas.

易转移和对化疗药物敏感性差是肝癌治疗难点。项目组从广西民间特色中草药，蒟蒻薯科,裂果薯属植物裂果薯中分离获得的裂果薯皂苷具有明显抑制人肝癌细胞增殖和血管生长的作用，并初步确定与抑制酪氨酸蛋白激酶有关，且毒性低，已获专利申请。本项目将围绕酪氨酸激酶的Ras-Raf-MEK-MAPK、PI3K/AKT和JAK-STAT信号通路，探讨裂果薯皂苷抑制肝癌和血管生长、转移的分子机制；比较各皂苷作用强弱；分析构效和各组分发挥作用的关系。本研究不仅有助于解决目前肝癌治疗的难点问题，也有望用现代医学、分子生物学技术揭示其中医治疗肝癌机理并为新型抗肝癌中药的研制提供理论依据和新思路。

易转移和对化疗药物敏感性差是肝癌治疗难点。项目组从广西民间特色中草药，蒟蒻薯科,裂果薯属植物裂果薯中分离获得的裂果薯皂苷具有明显抑制人肝癌细胞增殖和血管生长的作用，并初步确定与抑制酪氨酸蛋白激酶有关，且毒性低。本项目将围绕酪氨酸激酶的Ras-Raf-MEK-MAPK、PI3K/AKT和JAK-STAT信号通路，探讨裂果薯皂苷抑制肝癌和血管生长、转移的分子机制；比较各皂苷作用强弱；分析构效和各组分发挥作用的关系。研究取得的重要结果：1.首次从裂果薯中提取、分离纯化、结构鉴定获得裂果薯皂苷化合物1 、2和3，其中裂果薯皂苷1为首次在该植物中发现；2.初步建立裂果薯总皂苷的特征图谱，其中的裂果薯皂苷单体SPHS1和2发挥主要抗肿瘤作用，且抗肿瘤作用是各组分共同作用的结果，多种组分共同作用的结果可能是降低药物总体的抗肿瘤活性。4.首次证实裂果薯皂苷是裂果薯抗人肝癌的主要成分。5.首次真实裂果薯总皂苷和两种主要皂苷单体化合物，即裂果薯皂苷1和2具有明显的抑制人肝癌细胞生长、转移、血管生成、协同增强蒽环类抗癌抗生素作用,且体内抑瘤作用明显,裂果薯总皂苷分别以50mg/kg，结合其安全评价，皂苷组份和其单体化合物体内外对人肝癌细胞增殖及血管生长有明显抑制作用，毒性低, 属于低毒类化合物,其总皂苷和皂苷单体化合物可作为候选药物或化合物开展中药新药研发，极具新药研发和市场应用前景。目前已就其分离改进方法和抗肿瘤应用申请了抗癌新药国家发明专利3项，已获授权2项；6.首次发现和证实了其抑制人肝细胞生长、侵袭转移，诱导肿瘤细胞凋亡，抑制肿瘤血管生成等作用与其调控Ras-MAPK、PI3K/AKT和其他多条信号通路有关。本项目研究为进一步指导裂果薯作为抗肿瘤药物研发，尤其与现代抗肿瘤药物治疗理论结合，作为精准靶向抗肿瘤药物的研发提供了实验理论依据。上述研究结果也证实和诠释了裂果薯的皂苷成分是其发挥裂果薯清热解毒，散瘀消肿理功效，起到理气化瘀祛除湿毒、热毒，软坚散结，防止转移作用的中医用药理论基础。