益气活血解毒中药化瘀丸通过肝素酶途径对血小板介导肿瘤细胞转移的干预作用研究

Yiqihuoxuejiedu is the main principle for tumor treatment in traditional Chinese medicine, and HuaYuWan is one of the effective prescription based on this principle. Preliminary studies show that Huayuwan can be an effective measure for inhibiting the tumor metastasis and reducing the expression of platelet abnormal activation correlation factors in lewis lung cancer-bearing mice. Heparanase expresses at high level in platelet and tumor cells.Heparanase is known to play an important role in cancer cell invasion by mediating the degradation of extracellular matrix(ECM).It can also promote platelet mediated tumor cell metastasis by tumor-endothelial cell adhesion and angiogenesis pathways. In this study，we will explore the tumor inhibition effect of HuaYuWan prescription in heparanase-knockout transgenic mice (Hpa-KO),heparanase-over expressing transgenic mice (Hpa-TG) and controls(C57/BL6).We will also study in its intervention effects on heparanase expression in tumor tissue and platelet, heparanase-related signal transduction pathways and platelet function in different heparanase activity mice. In vitro experiments, we will study its intervention effects on cell invasiveness, heparanase expression and tumor-platelet -endothelial cell adhesion in different metastatic potential lung cancer cells. The results will further reveal the anti-tumor mechanism of the method of Yiqihuoxuejiedu and the scientific principles of compatibility of HuaYuWan prescription from the view of affecting the expression and activity of heparanase and platelet-associated tumor metastasis pathways.

化瘀丸是郁仁存教授多年经验总结创制的益气活血解毒法肿瘤治疗有效方剂，前期研究表明其具有良好的抑制肺癌转移及调节凝血功能作用，可能与降低血小板异常活化有关。近年发现肝素酶高表达于血小板和肿瘤细胞，能降解硫酸乙酰肝素进而降解细胞外基质和基底膜，并通过干预血小板介导的肿瘤与内皮细胞粘附和血管生成促进肿瘤侵袭转移，是当前抗肿瘤研究的新热点和中医药抗肿瘤研究的新靶点。本课题拟进一步观察化瘀丸：①对Hpa-KO肝素酶敲除小鼠、Hpa-TG肝素酶高表达小鼠及正常小鼠肺癌生长转移的影响；②对不同肝素酶活性小鼠瘤组织和血小板肝素酶及其相关信号转导通路的影响；③对不同肝素酶活性荷瘤小鼠血小板功能及其相关肿瘤转移途径的的影响；④体外对不同转移能力肺癌细胞侵袭力、肝素酶表达及血小板、肿瘤与内皮细胞粘附的影响。以期从影响肝素酶含量和活性进而干预血小板介导的肿瘤转移角度阐释"益气活血解毒法"抗肿瘤的科学原理。

针对肿瘤“虚”、“瘀”、“毒”的病机要点，国家级名老中医、肿瘤专家郁仁存教授在多年临床经验基础上提出益气活血解毒法是治疗肿瘤的主要法则，并创制了以化瘀丸为代表的益气活血解毒法肿瘤治疗的有效方剂。本研究观察了化瘀丸对 Hpa-KO 肝素酶敲除小鼠、Hpa-TG 肝素酶高表达小鼠及正常小鼠肿瘤生长转移的影响，对荷瘤小鼠瘤组织和血小板肝素酶及其相关信号转导通路的影响，对荷瘤小鼠血小板功能及其相关肿瘤转移途径的的影响，体外对不同转移能力肿瘤细胞增殖、侵袭力及相关影响因子表达的影响。.在体内实验中，1）采用C57小鼠尾静脉注射Lewis肺癌细胞、BALB/c小鼠乳垫原位注射4T1乳腺癌细胞建立了两种肺转移模型，证实了益气活血解毒中药化瘀丸抑制小鼠肿瘤肺转移的作用，同时抑制血小板活化以及血小板相关肿瘤转移因子的表达；2）建立了肝素酶转基因鼠、肝素酶敲除鼠及野生鼠荷瘤比较研究模型，证实肝素酶转基因鼠促进肿瘤增殖及肿瘤的血液转移，在肿瘤的早期，化瘀丸表现出抗肿瘤增殖和转移的作用趋势，但未达到统计学差异。在体外实验中，发现阿司匹林、姜黄素可抑制不同转移能力的肺癌细胞和乳腺癌细胞的迁移，姜黄素可以抑制肺癌高转移以及肺癌低转移细胞中Akt、Pakt以及ERK、PERK的表达，而且呈剂量依赖性。研究结果从干预血小板介导的肿瘤转移角度阐释了“益气活血解毒法”抗肿瘤的科学原理。.依托本课题总计发表论文15 篇，其中SCI 收录期刊论文3 篇，培养硕士研究生1 名，博士研究生1 名。课题组举办全国性学术会议2 次，参加国际学术会议3 次，国内学术会议其培训20次，发表会议论文2篇，获全国性会议优秀论文奖1项。在本研究结果基础上，继续申报并获得立项国家自然科学基金、北京市自然科学基金课题各1项，通过课题合作密切了课题组与乌普萨拉大学的合作，进一步加强了益气活血解毒法抗肿瘤研究的内涵与影响力。