CSP I-plus 修饰的内皮抑制素靶向抑制肝细胞癌转移的研究

Metastasis is an major obstacle for the survival of patients with hepatocellular carcinoma(HCC). Inhibiting metastasis of HCC is important to improve the prognosis of patients. Endostatin inhibits angiogenesis and cancer cell migration and adhesion. CSP I-plus, circumsporozoite protein of Plasmodium sporozoite binds with the sulfated heparan sulfate proteoglycan(HSPG) in the surface of liver cells specificly, Our previous work constructed the fusion protein, which contains the liver-targeting peptide CSP I-plus and recombinant human endostatin, not only inhibit angiogenesis, but also bind with HepG2 hepatoma cells and inhibit the migration of HepG2. Angiogenesis and cell migration play an important role in tumor metastasis. Our interest is: ①Whether rES-CSP targeted inhibiting metastasis of HCC? ② If yes, how about the mechanism? In this study, In this study, firstly we will research the targeting and mechanism of rES-CSP to hepatoma cells in vitro and in vivo. Then the impact of rES-CSP on the migration, adhesion of hepatoma cell MHCC97H and metastasis in orthotopic tumor will be identified. Finally the underlying mechanism will be clarified though in vivo and in vitro experiments.This study will provide new experimental evidence and drug development ideas for the targeted treatment of HCC metastasis.

肝细胞癌（HCC）转移是导致患者死亡重要因素，抑制HCC 转移是提高患者预后重要措施。内皮抑制素（ES）抑制血管形成和癌细胞的迁移。疟原虫环子孢子蛋白CSP I-plus 能特异性与肝细胞表面硫酸乙酰肝素蛋白聚糖（HSPG）结合，HSPG参与调节肿瘤血管形成和转移。我们前期在成功构建ES 和CSP I-plus 融合蛋白（rES-CSP）的基础上发现：该融合蛋白除了能抑制血管形成，也能与肝癌HepG2细胞结合，抑制HepG2 迁移。血管形成和细胞迁移在肿瘤转移中扮演了重要的角色，据此我们感兴趣的问题是：①rES-CSP是否能靶向性抑制HCC 转移？②如果是，其机制又如何？本项目拟进一步研究：一方面从体内和体外确定rES-CSP靶向性抑制HCC转移的作用；另一方面探讨其靶向性及抗转移的机制。项目的实施将为阻断肝癌转移靶向治疗提供实验依据与药物开发思路。

肝细胞癌（HCC）转移侵袭是导致患者死亡重要因素，其过程主要与信号转导通路异常、细胞黏附、细胞外基质降解、肿瘤血管生成等因素有关，而在这个过程中许多分子参与其中，如E-cadherin、integrins、MMP-2、MMP-9 及 VEGF、bFGF等。内皮抑制素(ES)是一种内源性血管形成抑制因子，能够抑制肿瘤血管形成和癌细胞的迁移。本课题组采用 DNA 重组技术将高效而特异的肝细胞靶向肽CSP I-plus与重组人内皮抑制素（rEndostatin, Endostar）有机融合，构建了CSP I-plus 修饰的内皮抑制素融合蛋白rES-CSP，其不仅能与肝癌细胞HepG2结合，且具有亲本蛋白Endostar抑制血管生成功能。本项目通过流式细胞术、ELISA、免疫组织，进一步研究rES-CSP靶向性发现，rES-CSP与肝细胞和肝癌细胞的结合能力增强，尤其与肝癌细胞的结合能力具有显著性差异；在裸鼠肝原位移植瘤模型中，rES-CSP具有明显的肝脏靶向性，且在肝癌组织的富集能力增强；另外，rES-CSP可以抑制肝细胞癌的生长、迁移，作用明显强于亲本蛋白，且rES-CSP可以抑制肝细胞癌血管生成蛋白VEGF及肿瘤转移相关分子MMP2、integrinβ1、E-cadherin的表达；与rES-CSP处理组相比，经过肝素钠和rES-CSP处理的肝癌细胞VEGF表达明显增加，MMP2、integrinβ1和E-cadherin表达也有所上调。综上所述，CSP I-plus 修饰的内皮抑制素能与肝癌细胞结合，富集于肝癌组织抑制肝细胞癌转移，其机制可能与抑制VEGF、MMP2、integrinβ1、E-cadherin的表达和/或干扰HSPG受体介导的功能有关。本项目的研究为阻断肝癌转移靶向治疗提供实验方法与思路。