基于PTEN表达的信号途径研究丹参－人参有效配伍抗肿瘤分子机制

The preliminary data of studying the combinated effect of Salvia miltiorrhiza Bunge and Panax ginseng C.A.Mey on cancer cells indicate that the effective combination of Salvia miltiorrhiza Bunge and Panax ginseng C.A.Mey inhibits the growth of cancer cells. However, there is no effect on the normal cells. At the molecular level, PTEN protein level was increased under the treatment of the above drugs, which suggests that the mechanism of the anti-cancer may be relevant to the regulation of PTEN protein level.This project will study deeply the molecular mechanism of the above drugs anti-lung cancer cells.We will first screen the effective combination of both drugs.The studies focusing on PTEN will include elucidating the regulation level of PTEN, the mRNA level or the protein level, and identifying the signaling pathways involving the regulation of PTEN.In addition, we will use phage display to screen the potention target proteins, and use molecular binding technology to measure the kinetics of their binding.The successful performance of this project will provide a clear molecular mechanism for the effective combination of Chinese medicines on anti-cancer.

我们前期对活血益气类治法方药治疗肿瘤进行系列研究，筛选发现丹参与人参有效成分配伍对肿瘤细胞具抑制作用，而对正常细胞有保护作用，并能显著提高肿瘤抑制蛋白PTEN表达，提示上述药物选择性抗肿瘤效应的机制可能与调控PTEN表达的信号网络有关。本项目将深入探讨其作用机制，拟在优选成分及配伍的基础上，围绕PTEN信号网络开展研究，首先应用分子生物学技术分析PTEN被调控方式，进而结合几个关键分子的抑制剂和基因敲除方法，研究药物调控PTEN相关信号途径，然后采用噬菌体展示联合分子间相互作用分析技术检测药物有效成分结合的蛋白质分子，分析分子间相互作用的动力学性质，以及与生物活性相关性。该项目研究具有源头创新性，并可能为肿瘤综合治疗提供作用机制明确的创新中药奠定基础。

项目按计划主要开展的研究工作有：1）丹参-人参抗肿瘤活性成分有效配伍优选；2）丹参-人参有效配伍调控PTEN表达方式及途径；3）丹参-人参有效配伍细胞靶分子位点筛选；4）探讨丹参-人参有效配伍抗肿瘤作用的分子机制。同时对其中重要的活性成分丹参酚酸A进行了抗肿瘤分子靶点和作用机制研究；并增加了网络药理学和系统中药学研究内容，对丹参-人参有效配伍分子靶点和作用机制进行预测分析。目前，已筛选获得了丹参-人参组分和单体的有效配伍复方，能特异性的抑制肿瘤细胞增殖和侵袭转移，诱导肿瘤细胞凋亡，对正常细胞安全低毒；发现PTEN是其可能的靶分子位点，通过检测与目标蛋白PTEN的特异结合情况和动力学性质，以及调控PTEN方式和相关信号途径探讨其作用的分子机制，结果表明：通过与PTEN特异结合，显著上调PTEN的磷酸化水平，抑制PI3K/AKT信号通路，是丹参-人参有效配伍发挥特异性抗肿瘤作用的重要机制。已发表论文22篇，其中北大中文核心15篇、SCI论文4篇，申请专利4项，培养研究生6人，其中博士4人、硕士2人。项目按计划如期完成相关研究工作，并已达成计划任务确定的研究目标。项目应用高内涵、高通量和基因工程、系统中药学等先进的技术和手段，研究基于传统活血益气治法的丹参－人参有效配伍抗肿瘤作用及机制，为中药配伍等相关创新研究提供思路与方法；所获原创性成果，为肿瘤综合治疗提供物质基础相对清楚、作用机制相对明确、疗效切实可靠的创新中药奠定了基础；也将对中医治则治法、中药配伍等相关理论创新研究有所帮助。