外泌体通过Fz受体激活β-catenin/TCF信号通路促进大肠癌转移机制及丹参酮IIA纳米分子靶向作用

Evidence suggests that exosomes play an important role in invasion and metastasis of human colorectal cancer (CRC), through yet undefined mechanism. Our preliminary data indicated that wnt3a in the membrane of exosomes competitively interacted with membrane bound Fz receptors of the CRC cells, to activate β-catenin/TCF signaling and promote invasion and metastasis. We hypothesize that exosomes may promote CRC invasion and metastasis via affecting the Fz receptor/β-catenin/TCF signaling axis. . We therefore propose to use plasmid transfection, RNAi and ChIP technologies to mechanistically investigate this action of exosomes. Based on our observation of inhibitory effect of Tanshinone IIA, an effective component of Chinese medicinal herb Salviae Miltiorrhizae, on β-catenin signaling mediated CRC metastasis, we propose to generate novel wnt3a+exosomes-targeting Traditional Chinese Medicine Tanshinone IIA nanoparticles, to explore the action mechanism of their inhibition on wat3a/Fz receptor/β-catenin/TCF signaling mediated CRC metastasis. Our results will elucidate how CRC metastasizes and provide novel options for targeted therapy against this malignancy.

研究发现外泌体对大肠癌侵袭转移起重要作用，但确切机制仍未清楚。我们前期研究发现外泌体膜上的Wnt3a能竞争性的结合大肠癌细胞膜上Fz受体，并与β-catenin/TCF信号的活化和大肠癌侵袭转移呈正相关，中药丹参的有效成分丹参酮IIA能够抑制β-catenin信号通路抗大肠癌转移，因此我们提出“外泌体可能通过细胞膜上Fz受体，激活β-catenin/TCF信号通路促进大肠癌转移”的科学假说。 . 本研究采用质粒转染、RNAi、CHIP等技术，研究外泌体通过Fz受体，激活β-catenin/TCF信号通路促进大肠癌转移的机制；构建主动识别Wnt3a+外泌体的新型中药靶向给药系统丹参酮IIA纳米粒，探讨丹参酮IIA纳米靶向Wnt3a/Fz受体抑制β-catenin/TCF通路抗大肠癌转移的机制。这对于揭示大肠癌转移机制，探索大肠癌的分子靶向治疗具有重要意义。

目的：构建主动识别Wnt3a+外泌体的新型中药靶向给药系统丹参酮IIA纳米粒，探讨丹参酮IIA纳米靶向Wnt3a/Fz受体抑制β-catenin/TCF通路抗大肠癌转移的机制。.方法：通过化学偶联方法将载药高分子纳米与AA1拟合物序列、聚乙二醇（PEG）偶联，制备出多层自组装的载药高分子纳米递药系统，观察AA1-丹参酮IIA纳米粒靶向作用。划痕实验、Transwell检测Wnt3a+外泌体对大肠癌细胞的侵袭转移作用，并观察沉默或过表达Fz受体后，大肠癌细胞的侵袭转移能力。比较治疗前后各组裸鼠大肠癌皮下移植瘤模型的肿瘤生长抑制作用及体外细胞侵袭转移能力。Western blot测定β-catenin及其破坏复合物GSK3β、Axin、APC的蛋白表达水平，RT-PCR检测β–catenin信号通路下游基因的影响。.结果：Wnt3a+外泌体能够促进大肠癌细胞的侵袭转移能力。AA1-丹参酮IIA纳米粒具有较好的靶向能力。体内外实验提示AA1-丹参酮IIA纳米粒能有效提高药物的细胞毒性，瘤体体积较其他各组明显减轻(p<0.01)。划痕、Transwell实验显示AA1-丹参酮IIA纳米粒组较其他各组具有更强的抑制细胞侵袭转移的能力 (p<0.05)，能够上调GSK3β、Axin、APC的蛋白表达，下调核内β–catenin的表达，并且较其他各组有明显优势(p<0.01)；可上调抑癌基因，下调癌基因的表达，并且效果优于其他各组(p<0.001)。.结论：本研究采用化学偶联方法建立了AA1修饰的丹参酮IIA纳米粒，与丹参酮IIA相比，AA1-丹参酮IIA纳米粒具有良好的肿瘤靶向作用，能有效提高丹参酮IIA的细胞毒性，对裸鼠肠癌具有较好的治疗作用。其抗癌机制可能与调控Wnt/β–catenin信号通路有关。