重楼皂苷诱导循环肿瘤细胞失巢凋亡抑制肺癌转移的作用及机制研究

Circulating tumor cells (CTCs) play a key role in metastasis, but the prevention and control strategy of lung cancer metastasis is lack of precise intervention for CTCs. Our previous study found that lung cancer patients have a large number of CTCs in the early stage, and successfully established human lung cancer CTCs cell line. Single-cell sequencing found that the CTCs came from the primary tumor, and has strong drug resistance and lung metastases. Our study found that Jinfukang oral liquid, the main component of which is polyphyllin, can induce anoikis of CTCs and inhibit the expression of TrkB protein. And anoikic resistance of CTCs mediated by BDNF/TrkB pathway is the key to metastasis. Based on this, we put forward the hypothesis of “polyphyllin promote the anoikis of CTCs to prevent the metastasis of lung cancer through regulating the BDNF/TrkB pathway”. In our study, we establish the lung metastasis model by intravenous injection of CTCs, dynamically monitor the number of CTCs in the peripheral blood and lung metastases, to evaluate the role of polyphyllin in inhibiting metastasis. And that we simulate the internal environment of CTCs, establish suspension culture system to study the mechanism of the anoikis of CTCs induced by polyphyllin. The study expects to reveal the nature of polyphyllin prevent metastasis by “clear poison” from the perspective of anoikis resistance of CTCs, thereby enriching the etiology and pathogenesis of lung cancer. Meanwhile, we are also looking forward to establish a technology model for lung metastasis research based on CTCs.

循环肿瘤细胞（CTCs）在转移中起关键作用，但肺癌转移防治策略缺乏对CTCs的精准干预。课题组前期研究发现早期肺癌患者高表达CTCs，并成功建立人肺癌CTCs细胞系。单细胞测序证实该CTCs来自原发灶，且具有耐药性强和肺转移能力。研究发现以重楼皂苷为主要成份的金复康口服液可诱导CTCs失巢凋亡，抑制TrkB的表达。而BDNF/TrkB介导的CTCs失巢凋亡抵抗是转移发生的关键。据此提出“重楼皂苷调控BDNF/TrkB通路诱导CTCs失巢凋亡防治肺癌转移”的假说。拟采用尾静脉注射CTCs建立肺转移模型，动态监测外周血中CTCs数目和肺转移灶；评估重楼皂苷抑制转移发生的作用；并模拟CTCs所处体内生存状态，建立悬浮培养体系评估重楼皂苷诱导CTCs失巢凋亡的作用机制。期望从CTCs失巢凋亡的角度揭示重楼皂苷“清伏毒”防转移的本质，从而丰富肺癌的病因病机认识。创建基于CTCs的肺转移研究技术模型。

转移是导致肺癌患者死亡的最主要原因。循环肿瘤细胞（CTCs）作为肿瘤转移的种子，是转移干预的重要靶点。课题组前期在体外建立了人肺癌CTC-TJH-01细胞系，发现金复康可诱导CTCs失巢凋亡。为揭示金复康在临床上发挥抗转移作用的物质基础，申请人以CTCs的失巢凋亡为切入点，提出“重楼皂苷调控BDNF/TrkB通路诱导CTCs失巢凋亡防治肺癌转移”的假说，并开展了重楼皂苷VII诱导CTCs失巢凋亡的作用与机制研究，以及诱导CTCs失巢凋亡抗肺癌转移研究。结果发现重楼皂苷VII具有抑制CTC-TJH-01和H1975细胞增殖、迁移和侵袭，以及诱导其失巢凋亡的作用。机制研究发现重楼皂苷VII可抑制CTC-TJH-01和H1975细胞上死亡受体相关蛋白的表达，以及诱导CTC-TJH-01细胞的DNA损伤。此外。重楼皂苷VII对CTC-TJH-01和H1975细胞上BDNF/TrkB和EGFR介导的Ras/Raf-MEK/ERK信号通路也具有抑制作用。其中，TrkB的激动剂并不能逆转重楼皂苷VII对CTC-TJH-01细胞的抑制作用，而EGF蛋白却能部分逆转重楼皂苷VII的作用。体内研究发现重楼皂苷VII具有抑制CTC-TJH-01细胞肺转移的作用，且下调了转移灶中EGFR蛋白的表达。此外，研究还发现当“伏毒”—CTCs处于悬浮状态时其具有自发的聚集成簇的特性，还具有增殖抑制，细胞周期阻滞和对化疗药物不敏感的特性。而重楼皂苷VII对于悬浮状态的CTC-TJH-01细胞同样具有细胞毒作用。本研究初步揭示了重楼皂苷VII“清伏毒”防转移的作用机制，丰富了中医对“伏毒”—CTCs的认识，有望为抗转移中药的开发提供研究思路。