隐丹参酮通过抑制STAT3酪氨酸磷酸化抗恶性神经胶质瘤增殖及其分子机制研究

Malignant gliomas (MGs) are the most common cancers in central nervous system, which are lack of effective therapeutic approaches. Our results proved that Cryptotanshinone(CTS) significantly suppressed malignant gliomas cell proliferation, specfictly inhibited p-STAT3 (Tyr 705), accumulation of STAT3 in nuclear was deceased, following the downregulation of STAT3-regulated proteins (cyclin D1, survivin) and the cell cycle arrested in G1/G0 phase. Furthermore, CTS extended survival of nude mice bearing intracerebral U87MG xenograf. In summary, we firstly proposed that CTS maybe a potential anti-proliferation agent via specific inhibition of STAT3 signaling. However, what's molecular mechanism behind CTS? Further experiments showed that phosphatases inhibitor pervanadate reverses the p-STAT3(Tyr 705) inhibitory effect of CTS. These methods of siRNA, immunopre- cipitation and LC-MS/MS and so on were used in order to comfirm that CTS negative regulated STAT3 signal transduction pathway and explore its molecular mechanism. We hope our project reveales the new mechanism of CTS on anti-tumor and backes up to develop new therapeutic intervention for malignant gliomas.

恶性神经胶质细胞瘤是最常见的中枢神经系统恶性肿瘤，目前尚缺乏有效治疗方法。我们的实验证明了隐丹参酮通过选择性抑制p-STAT3 (Tyr 705)，使STAT3核转位，下游靶蛋白cyclin D1, survivin表达降低，从而显著抑制恶性神经胶质细胞瘤增殖，使细胞阻滞于G0/G1期。在裸鼠原位癌模型中，隐丹参酮也显著延长小鼠生存期。那么，隐丹参酮如何选择性抑制p-STAT3 (Tyr 705)，其分子机制是什么？进一步实验表明，磷酸酶抑制剂正钒酸钠可以逆转隐丹参酮对p-STAT3 (Tyr 705)的抑制，这提示我们隐丹参酮的作用机制可能与磷酸酶有关。本项目拟进一步采用Si RNA、免疫共沉淀和液相串联质谱蛋白测序等方法，旨在获得隐丹参酮负性调控STAT3信号通路的可靠证据并探索其分子机制。本项目有望揭示隐丹参酮抗肿瘤作用的新机制，为开发治疗恶性神经胶质瘤的新途径提供更充分的科学依据。

恶性神经胶质细胞瘤是最常见的中枢神经系统恶性肿瘤，目前尚缺乏有效治疗方法。隐丹参酮为中药丹参根中提取的有效活性成分之一，具有包括抗肿瘤等多种药理作用。. 我们通过MTT法，研究了隐丹参酮对正常大鼠脑细胞的毒性作用、对多种恶性人源神经胶质瘤细胞抗肿瘤活性；通过BrDU插入法、PI染色法、Anexin V/PI双染法、流式细胞术、细胞划痕、Transwell等方法研究了隐丹参酮对多种人源恶性神经胶质瘤瘤细胞株增殖、凋亡、迁移和浸润的影响；通过Western blot、免疫荧光、激光共聚焦等方法研究了隐丹参酮作用靶点STAT 3及其下游信号通路；通过磷酸酶广谱和特异抑制剂、Si RNA、磷酸酶活性测定等方法研究隐丹参酮负性调控STAT3的可能原因；通过体内裸鼠颅内原位U87移植瘤模型、免疫组化、存活率实验、HE染色等方法研究了隐丹参酮的体内抗恶性神经胶质瘤的作用并验证了其作用机制。. 我们的研究结果表明：隐丹参酮具有显著抑制多种恶性人源神经胶质瘤细胞存活、增殖、迁移和浸润作用，而不是通过促进细胞凋亡抗神经胶质瘤作用；隐丹参酮阻滞恶性人源神经胶质瘤细胞周期于G0期，选择性抑制STAT3酪氨酸705 的磷酸化水平、核转位及其下游相关信号分子(Cyclin D1、 survivin、MMP-2、MMP-9)，隐丹参酮对STAT其他家族成员，STAT3的上游激酶JAK等及STAT3丝氨酸727的磷酸化水平影响不大; 隐丹参酮负性调控STAT3与提高磷酸酶SHP-2的活性有关，与其他负性调控因素，如PIAS-3, 磷酸酶SHP-1、TC-PTP无关；隐丹参酮显著抑制内裸鼠颅内原位神经胶质瘤模型颅内肿瘤大小、提高该病理模型存活率，并验证了其抑制STAT3靶点、提高磷酸酶SHP-2的活性的作用机制。. 本项目的实施有可能为恶性神经胶质瘤的治疗提供新的药物筛选靶点，从而提出了一条新的治疗恶性神经胶质瘤途径。