基于瞬时受体电位TRP通道研究黄芪桂枝五物汤治疗奥沙利铂外周神经毒性的机制

How to prevent oxaliplatin neurotoxicity (CIPN) has become a difficult public health problem, and there is no effective medicine for treatment. Recent studies have shown that TRP channels play an important role in the pathogenesis of CIPN, and can be used as new targets for CIPN treatment. Huangqi Guizhi Decoction (HGD), a classic recipe for blood paralysis therapy, has been proved to be effective in.treating CIPN without affecting the efficacy of chemotherapy, and could significantly inhibit the overexpression of TRP channels. However, it is not clear that whether HGD exhibit protective effect in CIPN through regulating TRP channels. In this project, we would firstly apply cell and animal models to confirm the attenuation effect of HGD on CIPN. Secondly, patch clamp electrophysiological techniques are used to study the effect of HGD on expression and activities of TRP channels, revealing the relationship between the protection effect of HGD and TRP channels. Finally, regulation mechanism of HGD on neuronal TRP channels is investigated using PAR2 pathway inhibitor and RNA interference technology. The project embodies characteristic of Chinese and Western medicine combination for cancer treatment, and propose a novel therapeutic strategy for CIPN.

如何防治奥沙利铂神经毒性（CIPN）已成为癌症化疗领域的共识难题，暂无有效西药。近来发现TRP通道在CIPN的发病机制中扮演重要角色，是化疗神经毒性治疗的新靶点，黄芪桂枝五物汤是治疗血痹病的经典方剂。申请者前期工作发现黄芪桂枝五物汤可有效减轻化疗患者的外周神经毒性，动物实验证明该方不影响化疗疗效，而且能抑制TRP通道过度表达。但TRP通道在黄芪桂枝五物汤神经保护中的作用机理尚不明确。本项目拟通过急性分离DRG神经元及CIPN大鼠模型对黄芪桂枝五物汤的神经保护作用进行确证；同时运用膜片钳电生理技术等方法研究黄芪桂枝五物汤对TRP离子通道功能及表达的影响，探讨其神经保护作用与TRP离子通道的关系；并采用通路抑制剂、RNA干扰技术，从PAR2相关信号通路深入阐释黄芪桂枝五物汤对TRP离子通道的调控机理。本项目不仅体现了中西药联用在肿瘤治疗方面的特色，而且为奥沙利铂神经毒性的防治提供新的思路。

如何防治奥沙利铂神经毒性（OIPN）已成为癌症化疗领域的共识难题，暂无有效西药。近来发现瞬时感受器受体TRP通道在CIPN的发病机制中扮演重要角色，是化疗神经毒性治疗的新靶点。黄芪桂枝五物汤是治疗血痹病的经典方剂。申请者前期工作发现黄芪桂枝五物汤可有效减轻化疗患者的外周神经毒性，动物实验证明该方不影响化疗疗效，而且能抑制TRP通道过度表达。但TRP通道在黄芪桂枝五物汤神经保护中的作用机理尚不明确。本项目首先通过对黄芪桂枝五物汤体内外化学物质进行表征，鉴定出了黄芪桂枝五物汤的35个关键药效成分，揭示了黄芪桂枝五物汤中的固有化学物质基础，明确吸收入血的原型成分，为诠释黄芪桂枝五物汤的主要活性成分群提供了重要体内线索和依据。进一步利用组织病理学、分子生物学等手段发现黄芪桂枝五物汤可显著减轻奥沙利铂对外周神经的毒性和损伤。利用基因敲除动物、行为学和电生理技术发现黄芪桂枝五物汤及其主要成分可靶向TRPV1产生镇痛效应。8-姜烯酚是黄芪汤中与TRPV1相互作用的关键药效物质，可激活TRPV1引起通道快速脱敏，从而产生镇痛效应。NRF2介导的信号通路活化在神经再生和氧化应激中扮演关键角色。黄芪桂枝五物汤活性成分刺芒柄花素选择性通过KEAP1-NRF2-GSTP1轴改善奥沙利铂外周神经毒性，保护神经损伤。以上研究结果表明黄芪桂枝五物汤对周围神经病变的治疗作用于炎症和氧化应激相关通路密切相关。黄芪桂枝五物汤及其关键活性物质可减轻奥沙利铂导致的大鼠行为学异常和神经组织损伤，并能降低炎症和氧化应激水平。黄芪桂枝五物汤可通过下调TLR4/Nf-κB信号通路同时激活Keap1-Nrf2/ARE信号通路发挥对OIPN的防治作用。以上研究成果分别发表于Redox biology，Frontiers of Pharmacology等药理学领域权威期刊上。