蜂毒素和TRAIL协同诱导人肝癌细胞凋亡的实验研究

肝癌是我国最常见的恶性肿瘤之一，研发肝癌敏感的特异性药物是重要的治疗措施。中医药在肝癌治疗上有着重要作用，"以毒攻毒"是中医重要的抗癌原则，但很多毒素的抗癌机理尚不清楚。蜂毒素是蜂毒的主要活性成分，目前的研究主要集中在蜂毒素的抗炎作用上，我们的初步研究提示蜂毒素能够诱导肝癌细胞凋亡，并能增强肝癌细胞对TRAIL的敏感性，二者可能存在协同效应。本研究拟在此基础上明确蜂毒素和TRAIL的协同效应，进一步确认蜂毒素的抗肝癌效应及其具体的分子机理，重点研究蜂毒素和TRAIL协同诱导肝癌细胞凋亡的信号通路的变化并确认其相关性，对其信号转导机制进行深入研究，分析蜂毒素协同TRAIL对肝癌细胞内相关信号通路的调控作用，探讨其作用环节和作用途径，并观察其在荷瘤小鼠模型中的体内抗肿瘤效应。本项目的开展有助于完善对于蜂毒素生物学作用的了解，为其可能的临床应用提供数据支持，为开发新的抗肝癌药物和靶点提供思路。

本项目主要研究了中药单体蜂毒素对人肝癌细胞的凋亡诱导作用及其机制，并探讨其与TRAIL协同诱导凋亡的效应和信号转导途径途径。我们发现蜂毒素能够诱导多种肝癌细胞的凋亡，并呈剂量依赖性和时间依赖性；TRAIL单独作用不能引起肝癌细胞明显的凋亡，蜂毒素与TRAIL协同作用后，能明显增强肝癌细胞对TRAIL的敏感性。由于蜂毒素能够活化细胞表面的钙离子通道并引起胞外钙离子内流，我们检测了其对钙离子相关信号分子的影响，发现其能够激活细胞内钙离子信号调节蛋白CaMKII，继而活化其下游底物，一种MAPK激酶激酶（MEKK）TAK1，从而促进MKK/JNK/p38信号通路的磷酸化，引起caspases家族分子的活化并启动凋亡，CaMKII、caspases的特异性抑制剂及TAK1的负显性突变体均能部分抑制蜂毒素诱导的凋亡。此外，蜂毒素能够抑制过表达TAK1和IKKβ引起的IKBα的磷酸化、IKKβ的激酶活性升高及NF-κB转录活性的增强，但不能抑制过表达P65引起的NF-κB的活化，提示蜂毒素的作用靶点可能是IKKβ，同时，蜂毒素能够抑制NF-κB依赖的抗凋亡分子Bcl-xl及c-IAP1的表达。在体内实验中，相对于对照和单独给药组， 蜂毒素与TRAIL协同作用能明显抑制肿瘤的生长。我们还发现，与体外部分的实验结果一致，蜂毒素与TRAIL协同作用能够增强肿瘤组织蛋白中caspase-3的活性，能够增强CaMKII-TAK1-MKK-JNK/p38的活化并抑制NF-κB的活化，还能够增强P53及其相关产物的表达。提示蜂毒素与TRAIL在体内也有良好的抗肝癌作用。综上所述，我们的结果提示：蜂毒素和TRAIL协同作用可以通过激活CaMKII-TAK1-MKK-JNK/p38信号通路并抑制IKK—NF-κB信号通路的方式在诱导人肝癌细胞的凋亡，在体内外均发挥良好的抗肿瘤作用。我们的工作有助于进一步完善对蜂毒素生物学活性的了解，为肝癌的治疗提供新的靶点，并为临床治疗联合用药方案提供新的思路和参考。