肺岩宁介导核小体构象转变信号对肺癌异常细胞周期的调控研究

肺癌是我国发病率最高的恶性肿瘤，因其难治性急待寻找一种确切有效的中医治法并阐明作用机制。肺癌具有异常的细胞周期，核小体内DNA与组蛋白解离是DNA复制、癌细胞增殖的必要条件，发生在S期的组蛋白H3-K56乙酰化启动了核小体的构象转变，同时延续了细胞周期G1/S检测点的信号转导。课题组提出精气两亏是肺癌发展的核心病机，是肺癌演进的关键，临床试验和动物实验显示基于该病机的肺岩宁对晚期肺癌患者和肺癌小鼠模型具有明显的生存获益和抑瘤作用。本项目在前期工作基础上以人肺腺癌A549细胞株为模型，siRNA封闭转录因子E2F1表达，荧光定量PCR、蛋白印迹法检测组蛋白-DNA解离的核心调控因子H3-K56、Rtt109、Asf1、E2F1的表达；进一步用CHIP法分析H3-K56的乙酰化程度及与相关基因的结合活力，探索肺岩宁是否通过影响核小体构象转变信号，最终调控异常细胞周期而实现抑制肺癌细胞增殖作用。

首先，在体内实验中本项目组以C57小鼠Lewis肺癌移植瘤模型为研究对象。发现肺岩宁对荷瘤小鼠有明显的抑瘤作用，抑瘤率为27.92％，较模型组有统计学差异。细胞周期分布比例和增殖指数提示了肺岩宁能减少癌细胞在S期（DNA合成期）的分布比例，从而干预肿瘤增殖。此外，与模型组比较，肺岩宁在mRNA水平上具有下调核小体构象转变的直接调控因子H3-K56、Rtt109、Asf1和E2F1的作用，与顺铂组比较肺岩宁能下调H3-K561和E2F1的表达。在蛋白水平上，与模型组和顺铂组相比，肺岩宁都具有下调H3-K56乙酰化、Rtt109、Asf1和E2F1蛋白表达的作用。由此我们认为：C57小鼠Lewis肺癌增殖过程中伴有核小体构象调控因子表达的改变；中药复方肺岩宁通过干预H3-K56、Rtt109、Asf1、E2F1的表达，从而实现调节肺癌异常细胞周期的作用。.此外，我们进一步开展体外细胞学实验，观察复方肺岩宁对肺癌细胞的抑制作用，以及对细胞周期相关信号通路中信号分子的影响，在分子功能层面阐释肺癌细胞周期核小体构象改变的机制。利用CCK-8细胞增殖抑制实验筛选肺岩宁与DDP的给药浓度，肺岩宁组较模型组能显著抑制A549细胞增殖，肺岩宁联用顺铂组抑癌作用最强。细胞周期分布情况与体内实验趋势一致。然后用siRNA封闭信号通路中的转录因子E2F1表达，发现E2F1表达的降低能显著抑制A549细胞的生长，促进其凋亡，并能显著下调信号通路中其他信号分子Rtt109、Asf1、H3-K56的表达。E2F1的siRNA联用肺岩宁更能显著影响细胞周期调控通路，有效抑制肺腺癌A549细胞增殖。本实验深入研究了肺岩宁干预异常细胞周期的作用途径，进一步揭示中医药抗肺癌生长增殖的机理。.基于该项目发表文章2篇均为SCI及核心期刊收录，并获得2012年中华中医药学会科学技术奖三等奖，作为访问学者赴香港理工大学医疗资讯学系学习交流肿瘤干细胞及肿瘤免疫技术。