Guttiferone K抑制肝癌侵袭转移及远端转移病理性血管生成的活性及其作用机理研究

Hepatocellular carcinoma (HCC) is the second leading cause of cancer related deaths in China because of its unique characteristics (tumor metastasis), which incidence is increasing year by year. As we all know, chemotherapy drugs in clinical have strong side effects，but not effectively inhibit tumor metastasis, eventually leading to tumor progression. The traditional Chinese medicine (TCM) theory indicates that Gambogic can combat poison with poison. Besides, in the previous studies,we are the first time to find Guttiferone K, isolated from Garcinia yunnanensis Hu, significantly inhibited tumor invasion and migration under no notable cytotoxic. In response to these theories and the previous work, the research project further investigates the inhibitory effect of Guttiferone K in HCC metastasis in vitro and in vivo. Besides, the research project explores the key regulatory proteins and underlying signaling pathways in the inhibitory effect of Guttiferone K on HCC metastasis using proteomics and molecular biology methods. The project is expected to reveal the effects of Guttiferone K which inhibits tumor metastasis and angiogenesis in HCC, and to investigate its underlying mechanism(s). The achievement of the project is to provide the scientific basis for indicating that Guttiferone K acts as a promising agent in the treatment of HCC metastasis, in order to offer a novel prospect in looking for new anti-cancer drugs, and to enlighten a new anti-cancer mechanism.

我国肝癌发病率逐年上升，占恶性肿瘤死亡率第二位，其中90%因其转移而死亡。临床上应用的化疗药不仅有较强毒副作用，还不能有效地抑制癌细胞转移，最终导致病情恶化。针对上述问题，基于"藤黄性毒，而能攻毒"的中医理论，结合前期研究中首次发现云南藤黄Guttiferone K在无明显细胞毒情况下，具有抑制肝癌细胞侵袭和迁移的活性。因此，本研究项目以肝癌为研究对象，将进一步探讨Guttiferone K抑制体内外肝癌转移的活性。运用分子生物学手段，探寻Guttiferone K抑制肝癌转移的靶蛋白和信号通路。本项目预期将揭示Guttiferone K抑制肝癌转移及远端转移病理性血管生成的活性，且系统深入地阐述其潜在的作用机制，其成果将首次为Guttiferone K成为抗肝癌转移先导化合物的研发提供科学依据，为寻找新型抗癌药提供新颖的前景，启示新的抗癌机理。

原发性肝癌是全球第五大肿瘤，且是广为人知的恶性肿瘤之一。我国肝癌发病率逐年上升，占恶性肿瘤死亡率第二位，其中90%因其转移而死亡。临床上应用的化疗药不仅有较强毒副作用，还不能有效地抑制癌细胞转移，最终导致病情恶化。.传统中药藤黄来源于藤黄科植物Garcinia hanburyi Hook. f. etc.所分泌的干燥树脂，最早记载于五代《海药本草》，性寒，味酸、辛、涩，有毒，主蚛牙蛀齿；后于清朝《本经逢原》中记载“藤黄性毒，而能攻毒”，主治痈疽、肿毒、顽癣、恶疮等顽疾。化学研究报道，口山酮类(xanthones)、多环多异戊烯基间苯三酚类(PPAPs)和二苯甲酮类为藤黄属植物特征内源性小分子化合物。 .本研究首先探讨了藤黄属植物云南藤黄果实分离得到的PPAPs类小分子化合物 Guttiferone K (GUTK)抗肝癌转移活性研究。结果显示，首先，GUTK能够显著性地抑制人肝癌细胞迁移和侵袭，且呈浓度依赖性和时间依赖性；GUTK能够浓度依赖性地抑制肿瘤细胞与内皮细胞粘附、抑制血管新生。其次，GUTK于1 mg/kg、3 mg/kg和10 mg/kg给药28天后，均能够显著性地抑制肝癌肺转移，其抑制率分别达到19.1%、59.1%和89.3%，且未对小鼠靶器官造成自身毒副作用。其三，蛋白组学结果显示，经GUTK干预过的HepG2细胞，有31个蛋白发生了改变，其中18个蛋白表达上调和13个蛋白表达下调；其中Profilin 1(PFN 1)蛋白上调了7.4倍。其四，采用PFN 1 siRNA，结果显示，能够不同程度的敲除细胞中PFN 1的表达，并且对肝癌细胞的生长没有影响。在经过 PFN 1 siRNA 敲除的肝癌细胞中，GUTK抑制肝癌细胞迁移和侵袭的能力明显减弱。其五，采用PFN 1 plasmid，结果显示，能够显著性地增加细胞中PFN 1的表达，并且对肝癌细胞的生长没有影响。在经过PFN 1 plasmid转染的肝癌细胞中， GUTK抑制肝癌细胞迁移和侵袭的能力明显增强。其六，免疫荧光法结果显示，GUTK随着PFN 1表达增加从而抑制F-actin的表达。最后，GUTK能够抑制 Rac1/cdc42-PFN1-ARP2/3信号通路，从而抑制细胞骨架蛋白actin的聚合。因此，GUTK是个潜在的治疗肝癌转移的药物，为新型抗肝癌药物的开发提供了可行的指导依据。