TLR4途径信号转导通路介导黄芪多糖对乳腺癌的免疫调节机制研究

Traditional Chinese Medicine (TCM) is widely used in radiotherapy and chemotherapy in cancer patients,it can promote recovery of immune function, but the majority of TCM immune mechanism is unclear and therefore has limited application in the western world. At present research shows that Astragalus polysaccharide (APS) has antitumor activity of immune regulation, preliminary experiments show that the levels of genes and proteins such as TLR4 , MyD88 and TRIF of TLR4 pathway were markedly elevated by APS, but APS mediated through MyD88-dependent or non-dependent way of TLR4 pathway or two pathways at the same time play a role is not yet clear. So we use macrophages in vitro and the mice models of breast cancer in vivo for validation. Firstly, EAC tumor-bearing mice (spontaneous breast cancer) macrophagocyte training model and EAC tumor-bearing mice model was established, and then applicate quantitative PCR, western blot ,blocking agent and so on. In order to investigate APS immune regulation TLR4 signal pathway, we used genetic defects EAC tumor-bearing mice for verification, such studies have not been reported at home and abroad,the results will reveal the immunomodulatory anti-tumor mechanisms , structural modifications and targeted therapy of APS, and also provide the theory basis and technology platform for the development of TCM formula .

临床上中药被广泛用于肿瘤患者的辅助放化疗，促进机体免疫机能的恢复，但大多数中药调节免疫的机制尚不清楚，因而在西方国家的应用受到限制。现研究表明黄芪多糖（APS）具有免疫调节抗肿瘤作用，预实验初步显示， APS可使TLR4通路中TLR4、MyD88、TRIF等基因和蛋白水平明显升高，但APS是通过TLR4的MyD88依赖还是非依赖途径，或是两条途径同时发挥作用尚不清楚。因此我们拟采用体外巨噬细胞和体内乳腺癌动物模型进行验证，首先建立EAC实体型荷瘤小鼠（自发性乳腺癌）巨噬细胞培养模型与EAC实体型荷瘤小鼠模型，应用定量PCR 、蛋白免疫印迹和阻断剂等先进实验技术，对APS免疫调控TLR4信号通路进行研究，然后采用基因缺陷EAC实体型荷瘤小鼠加以验证，此类研究目前国内外文献未见报道，为全面揭示APS免疫调节抗肿瘤机制、结构修饰及靶向治疗，以及免疫类抗肿瘤中药方剂的研制提供理论依据及技术平台。

乳腺癌的发病率和死亡率现已居我国女性恶性肿瘤的第一位，是危害妇女健康的主要恶性肿瘤。目前的治疗手段包括手术切除、放射治疗、化疗药物治疗、内分泌治疗等综合治疗，但都具有一定的局限性。临床上中药被广泛用于乳腺癌患者的辅助放化疗，促进机体免疫机能的恢复。大量研究表明，黄芪多糖主要是通过作用于免疫系统抗肿瘤，即促进细胞因子的分泌，提高细胞免疫功能以及某些非特异性免疫作用而发挥抗肿瘤作用。中药多糖的免疫调节作用是通过Toll 样受体信号通路来实现的，但大多数中药调节免疫的机制尚不清楚。我们课题组前期对TLR通路进行了初步研究，体内体外实验初步表明我们猜测，TLR4信号通路可能与APS免疫调节作用有关。.基于上述基础，我们采用体外RAW264.7巨噬细胞和小鼠乳腺癌动物模型进行验证。本研究获得以下结果：（1）在体外建立APS调节RAW264.7小鼠巨噬细胞培养模型，发现APS能显著促进巨噬细胞TNF-α、IL-1β和IL-6细胞因子的分泌；（2）APS对NO、cAMP、DAG、IP3和Ca2+第二信使的释放具有显著地促进作用；（3）在EAC荷瘤小鼠体内实验发现，APS表现出显著增加肿瘤细胞凋亡率，减轻瘤重的作用；（4）APS在体内实验中具有促进外周血中细胞因子的分泌作用；（5）在体内外试验中均发现，APS对TLR4信号转导途径中关键节点的基因及蛋白有显著地影响；（6）在基因缺陷小鼠体内及体外RAW264.7细胞模型的阻断剂实验中验证了APS的免疫调节抗肿瘤的机制。由此证实，TLR4-MyD88依赖途径可能是APS发挥免疫调节抗肿瘤作用的信号通路之一。.在本项目的资助下，已发表论文6篇，其中SCI文章4篇，CSCD核心库论著2篇。在此期间培养研究生5名，使研究人员具备更好的实验技能和科研思维。本项目的研究成果，揭示了APS免疫调节抗肿瘤作用的机制，为免疫中药机制的探讨提供了研究思路及技术平台，已达到技术目标。