整合素αvβ3靶向性人参皂苷Rg3纳米微粒抑制肺癌血管新生及增殖的作用及机制研究

扶正培本是近年来肺癌中医治疗所采用的主要治则，人参是其代表性药物，而由其重要活性成份20(R)-人参皂苷Rg3组成的参一胶囊是经临床验证的Ⅰ类抗癌中药，具有抑制肿瘤血管新生、复发和转移的作用，但20(R)-人参皂苷Rg3水溶性差、剂型单一，一定程度上限制了药物的疗效及临床应用。本课题利用肺癌组织高表达与肿瘤血管新生及增殖有关的αⅤβ3基因的特点，拟运用cRGD-聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸载体物理包载20(R)-人参皂苷Rg3，形成纳米缓释微粒，一方面，利用纳米载体的无毒、亲水和缓释特点，增加药物的被动靶向性；另一方面，利用cRGD肽对αⅤβ3基因的特异性识别和结合作用，将药物运送到高表达αⅤβ3基因的肿瘤局部，充分发挥药物的主动靶向性，并在体内外研究该纳米微粒抗血管新生、抑制肿瘤增殖的效果及对αⅤβ3/FAK/PI3K/AKT信号通路的干预作用，为新型、高效抗肿瘤中药的设计、研制提供新思路。

20(R)-人参皂苷Rg3是扶正中药人参的主要活性成分之一，具有抑制肿瘤新生血管形成、调节免疫、防止肿瘤复发和转移的作用，临床疗效确切。为了进一步提高20(R)-人参皂苷Rg3的生物利用度和临床疗效，本课题应用PEG-PLGA纳米微粒包埋Rg3，制备出PEG-PLGA-Rg3纳米微粒，经微孔滤膜法测定，微粒的载药量较为满意，达到每毫克微球载药368ug。进而以Lewis肺癌荷瘤小鼠和EA.hy926人血管内皮细胞株为模型，采用transwell、tube formation、Western blotting、流式细胞术、荧光实时定量PCR、免疫组化等技术，对比了Rg3和PEG-PLGA-Rg3纳米微粒在抑制肺癌血管新生上的作用。结果发现：Rg3和PEG-PLGA-Rg3纳米微粒在体外均未显示明显的细胞毒性，不能对EA.hy926人血管内皮细胞的凋亡、细胞周期和增殖产生显著的影响，但能够抑制内皮细胞的侵袭能力和微管形成能力，其作用机制是通过抑制E-Cad和MMP-9的表达来实现的；在体内二者均可降低微血管密度（MVD）和肿瘤体重比，具有体内的抗血管生成作用，其作用机制是通过抑制MMP-9、HIF-1α、VEGF的表达以及改善动物的一般状态。而且无论是体外实验还是体内实验，Rg3和PEG-PLGA-Rg3纳米微粒在作用强度上都没有明显的差异(P＞0.05)。综合以上研究，人参皂苷Rg3抗肺癌血管生成的作用不是通过直接的细胞毒作用，而是通过干扰内皮细胞的功能，减少肿瘤对内皮细胞的募集以及改善动物的一般状态来实现的；每毫克PEG-PLGA-Rg3纳米微粒载药368ug，却达到了和Rg3纯品相当的抗血管生成作用，说明PEG-PLGA纳米微粒包埋Rg3可提高其抗血管生成活性。本研究不但为Rg3通过抑制血管新生发挥抗癌作用提供了科学依据，而且提示可通过制剂工艺的改良来控制成本减轻患者经济负担，节约贵重中药药材资源，为进一步设计、研制和开发新型、高效的抗肿瘤中药提供新的思路和理论基础。