基于肝细胞自噬的千层纸素苷抑制肝癌进程中肝纤维化的作用及其机制研究

Liver fibrosis, a crucial cause of hepatic carcinoma, has complex pathogenesis, therefore, it’s hard to make a breakthrough. Autophagy is a novel and complex regulator of anti-fibrosis. Preliminary experimental to test the autophagy level in hepatic fibrosis associated hepatoma patient samples suggested that it is significantly lower in the cancer samples than the normal tissue. Despite oroxyloside exerted anti-inflammatory and anticancer effects, its anti-fibrosis effect has not been reported. Previous study has suggested that oroxyloside could inhibit the liver fibrosis and hepatic carcinoma induced by CCl4 or DEN+CCl4. Furthermore, oroxyloside decreased the oxidation induced hepatic injury and TGF-β secretion via AMPK-dependent autophagy pathway. Nevertheless, the former effect has been reversed in the autophagy defected mice (Atg5 flox/flox; Alb-Cre). This project will continue to prove the mechanism of oroxyloside in DNA repair and TGF-β secretion, and elucidate the way how this performance affect the activation of hepatic stellate cells. This project will also provide scientific theories for developing new drugs of liver fibrosis associated hepatoma, new strategies and candidate agents for precise clinical treatments of liver fibrosis.

肝纤维化是导致肝癌的重要诱因，但因其发病机制复杂，以其为靶点的治疗一直没有突破性进展。自噬是一条复杂而新颖的肝纤维化调控通路，且本项目预实验结果也发现肝纤维化-肝癌样本中自噬水平显著低于正常肝组织。千层纸素苷具有良好的抗炎、抗肿瘤作用，但其抗肝纤维化作用还未见报道。本项目前期研究证明千层纸素苷可显著抑制CCl4/DEN+CCl4诱导的肝纤维化及肝癌。初步机制研究表明千层纸素苷通过AMPK依赖的自噬抑制氧化应激诱导的肝实质细胞损伤和TGF-β分泌，而肝实质细胞特异性自噬缺失（Atg5flox/flox; Alb-Cre）能明显逆转这一作用。下一步将继续研究千层纸素苷调控肝实质细胞DNA损伤修复和TGF-β分泌的具体作用机制及该作用对星状细胞活化的影响。本项目的顺利实施将为基于肝纤维化-肝癌的新药开发提供理论基础，并为临床抗肝纤维化的精准治疗提供新的思路和候选药物。

本项目主要探究了天然产物千层纸素苷抑制肝纤维化及肝纤维相关肝癌作用与具体作用机制。在前期基础上，本项目深入研究了肝实质细胞自噬在氧化应激介导肝纤维化中的关键作用，发现千层纸素苷通过诱导肝实质细胞自噬作用缓解肝细胞的氧化还原应激作用，减少炎症相关细胞因子IL-6的释放，继而减弱肝星状细胞活化作用。进一步研究发现，千层纸素苷可减少转录因子NF-κB与IL-6转录结合位点的结合，抑制IL-6的合成。同时，千层纸素苷通过与PPARγ蛋白His-449结合激活PPARγ，从而发挥抑制NF-κB作用。最终，千层纸素苷抑制肝组织微环境中的炎症效应缓解肝脏纤维化及肝纤维化介导的自发肝癌的发生。本项目为基于肝纤维化-肝癌的新药开发提供研究基础，并为临床抗纤维化的精准治疗提供新的思路和候选药物。.鉴于千层纸素苷、千层纸素等均为中药黄芩来源的黄酮类化合物，本项目同时研究了千层纸素的抗肿瘤作用。研究发现千层纸素可显著抑制TGF-β诱导的肝癌转移作用，同时还发现千层纸素可抑制顺铂介导非小肺癌耐药作用。.在本项目的资助下，对临床抗肝纤维化、肝癌等治疗提供了有效候选化合物，具有重要的临床意义，部分结果发表于Oncogene（2020），Liver International （2020），Acta Pharmacologica Sinica (2021)等国际期刊。.在国家自然科学基金委员会青年项目的资助下，我们在知名期刊发表相关SCI论文3篇，顺利完成了预定的研究任务，达到了预期的效果。