茶藨子木层孔菌多糖硫酸酯PRP-S的抗肿瘤血管生成作用与机制研究

PRP is a novel polysaccharide isolated from Phellinus ribis which is a kind of medicinal fungi. The sulfated derivative of PRP named as PRP-S, showed anti-angiogenesis activity. So, on the basis of studying the inhibitory effect of PRP-S on the angiogenesis of zebrafish and chick chorioallantoic membrane, this project will evaluate emphasisly anti-angiogenesis of tumor by human liver cancer and human lung cancer models. To clarify the mechanisms of anti-angiogenesis of tumor, the expression of related factors will be determined with the immunohistochemical method. The influences of PRP-S on endothelial cell cycle, poptosis and expression of intergrin αvβ3, on endothelial cell migration and vessel model in vitro, will be analyzed by flow cytometry and other techniques. RT-PCR and western blot methods will be applied to research the influences of PRP-S on signal transduction pathways including VEGF/VEGFR and Angiopoietins/Tie2. The project will evaluate anti-angiogenesis of PRP-S on tumor comprehensively and clarify the mechanisms deeply. The results will lay a solid foundation for the research and development of an anti-tumor polysaccharide which has a clear structure, having important theoretically significance and good application prospects.

本项目拟以从药用真菌茶藨子木层孔菌中首次分离到的一种结构新颖多糖的衍生物即具有血管抑制活性的葡聚糖硫酸酯PRP-S为研究对象，在评价PRP-S对斑马鱼和鸡胚绒毛尿囊膜血管生成影响的基础上，重点采用人肝癌和人肺癌模型全面评价PRP-S体内对肿瘤血管生成的抑制作用，并采用免疫组织化学法测定血管生成相关因子的表达；利用流式细胞等技术研究PRP-S对内皮细胞周期、凋亡和整合素αvβ3表达的影响，对内皮细胞迁移和体外血管模型的影响；并采用RT-PCR、Western blot研究PRP-S对血管生成通路VEGF/VEGFR信号转导途径以及对Angiopoietins/Tie2通路的影响，以期从分子水平阐明PRP-S抑制肿瘤血管生成的作用机制。本项目将有助于评价PRP-S的抗肿瘤血管生成作用，深入了解其抑制血管生成的作用机制，为一种具有明确结构的抗肿瘤多糖类药物的研究与开发奠定坚实的基础。

茶藨子木层孔菌多糖硫酸酯PRP-S为从茶藨子木层孔菌中首次分离到的一种结构新颖多糖的硫酸化衍生物，具有抑制血管生成活性。在此基础上，本项目对PRP-S的抗肿瘤血管生成作用及机制进行深入研究，取得结果如下：（1）结合体外细胞实验、体内血管生成实验、体内抗肿瘤实验，筛选出PRP-S16（硫取代度1.6）活性最好，体内疗效最佳；（2）PRP-S16能够显著抑制斑马鱼和鸡胚绒毛尿囊膜新生血管的生成，并呈剂量依懒性；（3）PRP-S16能够显著抑制小鼠Lewis肺癌的生长，40 mg•kg-1剂量时肿瘤抑制率52.65%；PRP-S16对HepG2肝癌也具有一定的抑制作用，但仅高剂量具有显著性意义，肿瘤抑制率29.65%; （4）PRP-S16显著降低小鼠肿瘤组织中微血管形成，并降低小鼠血清和肿瘤VEGF、VEGFR-2蛋白表达，下调肿瘤VEGF、VEGFR-1、VEGFR-2的 mRNA 水平，对血清FGF-2无影响；（5）PRP-S16通过下调bax、上调bcl-2 mRNA诱导内皮细胞凋亡，影响细胞周期G0/G1；PRP-S16能够抑制内皮细胞迁移和小管形成；（6）体外实验表明PRP-S16能够降低VEGF/VEGFR信号转导途径中VEGF、VEGFR-1和P-VEGFR-2及下游信号分子p-ERK1/2、p-P38和p-Akt蛋白表达；体内实验表明PRP-S16能够降低肿瘤VEGF、VEGFR-2、 p-VEGFR-1、 p-VEGFR-2、HIF-1α、MMP-9和Akt水平；PRP-S16对Angiopoietin受体Tie2无影响，上述结果说明PRP-S16抑制血管生成的作用主要是通过干扰VEGF/VEGFR信号转导通路而实现。本项目评价了PRP-S的抗肿瘤血管生成作用，深入阐释了其抑制血管生成作用机制，为一种具有明确结构的抗肿瘤多糖类药物的研究与开发奠定了坚实的基础。