从apelin/APJ系统探讨益气养精方抑制肺癌血管生成及侵袭转移的机制

Studies show that apelin/APJ signaling pathways plays an important role in tumor angiogenesis, invasion and metastasis. Preliminary studies of Enhance Qi Nourish Jing Formula show that it can inhibit lung cancer angiogenesis, invasion and metastasis. It’s similar to the the role of apelin/APJ and it can also make some adjustments fot apelin/APJ related cytokines in the pathway and the downstream signaling pathways. This study intends to begin on a preliminary basis. In vivo experiments, we’ll establish the tumor-bearing mouse model with the expression of the luciferase of lung cancer cells. After interventing with Enhance Qi Nourish Jing Formula or other drugs, metastases and cytokines in apelin/APJ signal pathway will be observed and tested. In vitro experiments, lung cancer cell lines in hypoxic microenvironment and HUVEC will be treated with Enhance Qi Nourish Jing Formula or other drugs. Then cell proliferation, invasion and cytokines in apelin/APJ signaling pathway will be tested. And lumen formation of HUVEC will also be observed. Thus, to further explore the effects of Enhance Qi Nourish Jing Formula in the apelin/APJ signaling pathway and its associated cytokines, and to evaluate the the role of this formula in inhibiting tumor angiogenesis, invasion and metastasis.

研究表明apelin/APJ系统在肿瘤的血管生成及侵袭转移中起着重要作用。益气养精方前期研究表明该方具有抑制肺癌血管生成及侵袭转移的作用，这与apelin/APJ系统信号通路的相关作用具有相似性，且该方对该通路中相关细胞因子（VEGF、缺氧诱导因子HIF-1α等）及相关信号（PI3K/Akt）有一定的调节作用。本课题拟在前期基础上，动物体内实验用构建表达荧光素酶的肺癌细胞系建立荷瘤鼠模型，采用益气养精方等进行干预，对肿瘤血管生成、侵袭转移性及瘤体中apelin/APJ系统通路及其相关细胞因子进行观察和检测。体外实验观察益气养精方对乏氧微环境下apelin-13促肺癌细胞增殖及侵袭的调节作用以及对HUVEC内皮细胞增殖、管腔形成的影响，并检测益气养精方对apelin/APJ系统通路及其相关细胞因子的作用，以期筛选益气养精方的作用靶点，并从新的角度揭示益气养精、解毒抗癌法治疗肺癌的本质。

肿瘤侵袭转移是肿瘤治疗失败的主要原因。近年研究发现，通过抑制apelin/APJ系统或可有效抑制肿瘤血管生成，从而达到靶向治疗肿瘤的目的。临床上我们组方益气养精方，前期研究表明该方具有明显抑制新生血管生成的作用，与目前已了解到的apelin/APJ系统信号作用具有相似性，且益气养精方对该通路中相关细胞因子及相关通路有一定的调节作用，因而我们推测该方可能通过调控apelin/APJ系统，起到抑制肿瘤血管生成及肿瘤侵袭转移的作用。.体外研究制备益气养精方药物，建立肺腺癌细胞体外乏氧微环境，分别用益气养精方、apelin-13、中药+apelin-13与对照组干预肺癌A549和H1975细胞，通过增殖、划痕、侵袭等实验观察各组对细胞增殖、迁移、侵袭能力的影响，通过RT-qPCR、Western Blot观察血管生成相关因子在各组RNA和蛋白的表达情况。CCK-8法增殖实验观测到益气养精方较对照组细胞增殖明显减少；Transwell侵袭实验中益气养精方组细胞数量明显少于对照组（p＜0.05）； RT-qPCR检测，益气养精方组中血管生成相关因子Apelin、APJ、HIF-1α、Smad3及VEGF表达较对照组表达偏低（p＜0.05）。Western blot检测，益气养精方组中相关因子（VEGF、HIF-1a、PI3K）的表达量明显下调（p＜0.05）。.体内研究通过构建表达荧光素酶的肺癌细胞系A549和H1975，建造感染荧光的荷瘤小鼠原位成瘤模型，用益气养精方、apelin-13、顺铂、中药+顺铂、中药+apelin-13以及空白组干预小鼠，通过体重改变、脏器指数及活体成像，观察肿瘤变化、微血管密度，Real-Time PCR和Western Blot检测相关细胞因子在RNA水平和蛋白水平上的表达。结果显示：顺铂组和益气养精方+顺铂组的裸鼠体重均高于其它组；A549荷瘤小鼠益气养精方+顺铂组的脏器系数显著低于对照组的脏器系数（p<0.01）；A549荷瘤小鼠给药三周后，仅中药+顺铂组的ROI荧光强度低于第二周的结果。.本研究结果表明益气养精方能拮抗apelin-13对肺腺癌细胞增殖、迁移及侵袭能力的作用。能拮抗apelin-13对血管生成相关因子VEGF、HIF-1α、PI3K等有一定的下调作用。对于荷瘤小鼠的生存起到一定的改善作用，同时能有效抑制肺癌新生血管形成。