活血化瘀药通过Twist介导的肿瘤转移调控通路对肺癌转移的干预作用研究

Lung cancer holds the highest incidence and mortality in malignancies in China. The most fatal feature is the tumor metastasis. Metastasis is a complex progress regulated by various factors. Most current studies focus on the nodal point with low connectivity, which results in low intervention efficiency. As the development of interdisciplinary, such as bioinformatics, it is the trend in cancer research to find and intervene nodes with high connectivity in the whole pathway nets. The key regulatory factor Twist belongs in this kind. It could effect the tumor cells movement, microcirculation formation and tumor cell proliferation, simultaneously. This is similar to the effect mechanisms of blood-activating drugs, which are applied generally in Chinese Medicine to treat cancer metastasis. So we propose that blood-activating drugs intervene lung cancer metastasis via Twist and Twist-mediated pathways. We hope to further discuss the effect and mechanisms of blood-activating drugs based on key node and multi-pathway regulation, and improve our understanding of mechanisms of blood-activating drugs.

肺癌是我国目前发病率、死亡率最高的恶性肿瘤，其致死的最重要原因是肿瘤转移。肿瘤转移是一个多因素调控的复杂过程，从多因素调控、多步骤协同的复杂信息交互网络中寻找少数高连接节点给予干预，提高调控/干预效率是国际肿瘤研究大势所趋。肿瘤转移调控因子Twist即因其可同时对肿瘤细胞迁移能力、肿瘤微循环形成和肿瘤细胞增殖等与转移发生密切相关的生物学过程发挥起作用而成为肿瘤学界研究新热点，这与中医肿瘤转移治疗的活血化瘀类中药作用机制极为相似。我们希望通过探讨活血化瘀类中药对Twist表达的影响，从多通路调控的角度更加深刻的阐述活血化瘀药干预肿瘤转移的作用机理，为临床肿瘤治疗中合理有效应用活血化瘀药提供依据。

癌转移是恶性肿瘤致死的最重要原因。转移调控因子Twist可同时对肿瘤细胞增殖、侵袭、迁移和肿瘤微循环形成等多个转移相关生物学过程发挥调控作用，这与我们前期已知的活血化瘀类中药抗转移机制极为相似。因此我们猜想，Twist介导的肿瘤转移调控很可能是活血化瘀药发挥转移干预作用的关键，并希望通过本研究验证假说：活血化瘀类中药可以通过下调Twist表达，进而上调E-cadherin、VEGF、VEGF-C表达，从而抑制上皮间质转化、抑制肿瘤微血管/微淋巴管生成，并抑制肿瘤细胞增殖，通过这三方面作用机制协同干预肿瘤转移过程。实验结果显示：（1）与对照组相比，活血化瘀中药呈剂量依赖性抑制小鼠Lewis肺癌细胞的增殖；（2）Transwell实验显示，经顺铂与活血化瘀中药单独或联合干预24小时后，与对照组相比，用药组细胞的侵袭能力呈剂量依赖性下降，且顺铂联合活血化瘀中药组与单独使用顺铂组相比，抑制细胞侵袭的能力更为显著（P＜0.01）；（3）细胞黏附实验显示，与对照组（23.76±1.64）%相比，单独应用顺铂（47.40±0.85）%可显著地增高细胞黏附抑制率（P＜0.01），而活血化瘀中药与顺铂联合应用黏附抑制率增高更为显著（P＜0.01）；（4）流式细胞技术、Elisa、RT-PCR及Western blot实验结果显示，与对照组相比，川芎可下调Twist、N-cadherin蛋白，并上调E-cadherin蛋白的表达，丹参可上调E-cadherin蛋白并下调VEGF蛋白的表达，两药均呈剂量依赖性，且联合顺铂组效果优于单独应用组；（5）体内实验可见，与对照组相比，单独使用活血化瘀中药可见肿瘤较对照组有所增大，与顺铂联合应用则可有效抑制肿瘤的生长（P＜0.05）；丹参可有效上调E-cadherin蛋白的表达，川芎可有效下调N-cadherin蛋白的表达，且联合顺铂组效果优于单独应用组；单独应用活血化瘀中药反而增加VEGF的表达，但联合顺铂却可下调VEGF的表达，且下调程度优于单独应用顺铂组；因此，活血化瘀中药可抑制肺癌细胞的生长、侵袭和转移，其机制可能与直接抑制肿瘤细胞增殖，抑制转移相关蛋白、肿瘤微血管生成相关蛋白Twist、N-cadherin、VEGF-A，促进黏附分子E-cadherin蛋白表达有关。