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日前随着国家对中医药科研的注意及大力支持，大众对中药的探讨如火如荼，关于中药在临床的科研亦在持续深入。今天享的这篇文案就揭示了中医药行业的一重大发掘！
2024年2月，南京中医药大学陆茵、赵杨教授团队在国际知名学术期刊Acta Pharmaceutica Sinica B（中国科技期刊卓越行动计划重点期刊，中科院医学一区，IF：14.5）发布了题为Targeting PKM2 signaling cascade with salvaianic acid A normalizes tumor blood vessels to facilitate chemotherapeutic drug delivery的最新科研成果。该科研中医药与肿瘤代谢重编程结合，运用了测序和分子对接等技术。想在中医药行业深耕，发高分文案，不妨试试这个科研思路。
题目：经过丹参酸A靶向PKM2信号级联可使肿瘤血管正常化，促进化疗药品的传送
杂志：Acta Pharmaceutica Sinica B
影响因子：14.5
发布时间：2024年2月23日
科研背景
肿瘤血管的结构和功能反常是实体瘤的要紧标志。反常的肿瘤血管不仅促进肿瘤的发展，况且会阻止抗肿瘤药品在瘤内的递送。因此呢，发掘肿瘤内皮细胞代谢反常的重要靶标及关联治疗药品已作为迫切必须，并对临床抗肿瘤联合治疗拥有重大道理。
丹参酸A是从活血化瘀中药丹参中提取的重点生物活性成份，已有文献证明其拥有多种药理功能，然而，SAA可否能够对肿瘤血管的调节产生明显影响仍不清楚。科研发掘SAA经过调控重要激酶PKM2控制内皮细胞糖代谢，并经过β-Catenin/Claudin-5信号级联加强内皮细胞间紧密连接。SAA经过纠正肿瘤血管反常的结构和功能，以促进化疗药品在瘤内的分布与含量。此科研揭示SAA可做为肿瘤血管正常化的有效药品并为肿瘤联合治疗供给潜在选取。
科研思路
重点结果
1. SAA经过缓解缺氧微环境延缓肿瘤发展
作者经过皮下移植LLC和B16F10肿瘤细胞，创立了2种血管生成过度的同基因小鼠肿瘤模型，并腹腔注射SAA。经过IVIS影像系统观察到，SAA对肿瘤生长的控制功效明显。作者经过H&E染色和免疫荧光分析发掘SAA能够控制肿瘤的增殖但对肿瘤坏死区域、核异型性和细胞凋亡没显著影响。多普勒超声分析表示，SAA治疗明显加强了LLC和B16F10肿瘤的血管灌注和氧合。SAA治疗的动态血流和灌注的增多在全部肿瘤中都观察到，乃至在集中在肿瘤的核心。科研人员注射检测身体缺氧区的试剂吡莫硝唑，免疫荧光染色结果表示SAA能有效地减弱肿瘤血管周边的缺氧区。SAA治疗后HIF-1α和CA-9的表达水平均明显降低，显示SAA对降低肿瘤缺氧拥有明显功效。综上所述，数据显示SAA经过改善肿瘤缺氧微环境在控制肿瘤发展中发挥了重要功效。
2. SAA经过改善血管结构和功能促进肿瘤血管正常化
作者观察到SAA治疗组的血管数量显著少于对照组，显示SAA能够控制肿瘤血管生成。经SAA处理后，LLC肿瘤血管中平滑肌细胞和周细胞的覆盖范围均明显上升，基底膜支持加强，肿瘤血管周边纤维蛋白原的沉积减少。与对照相比，SAA被发掘能够加强肿瘤血管上一系列内皮连接分子的表达水平，从而加强肿瘤血管中的连接完整性。在SAA治疗组中，LLC肿瘤血管中FITC-lectin+的面积从基本上增多了，这显示SAA在加强血管灌注方面发挥了强大的功效。与对照相比，SAA处理显著阻碍了葡聚糖从周边血管的泄漏，这显示SAA降低了血管通透性。双光子显微镜下观察发掘SAA干涉能够减轻血管外tritc -葡聚糖泄漏和扩散的面积，并引起肿瘤血管直径明显增多。另外，扫描电镜图像确定SAA能加强血管完整性，收紧EC连接。综上，这些发掘显示，SAA经过纠正反常的血管结构和功能，在诱导血管正常化方面发挥了至关要紧的功效。
3. SAA可加速缺氧导致的内皮连接损害的恢复
作者利用缺氧诱导的HUVECs模拟肿瘤血管内皮细胞表型。在常压条件下仅有大剂量的SAA显著控制缺氧前提下HUVECs的增殖能力。为了进一步认识SAA在缺氧前提下影响HUVECs生物学行径的分子机制，作者对缺氧诱导的HUVECs进行了RNA测序，以确定SAA治疗后ECs中明显改变的基因。与对照相比，SAA反应中共有72个基因明显上调，64个基因明显下调。KEGG分析揭示，差异表达的基因重点参与细胞过程，包含局灶黏着、间隙连接、TJ和AJ。这些途径与紧密连接和氧化磷酸化的正调节以及氧化应激的负调节相关。科研显示，在SAA处理后，HUVECs中VE-cad和ZO1的表达水平加强。并且SAA能够在细胞-细胞接触部位导致β-Catenin的广泛表达，限制其核累积，同时磷酸化水平受损。另外SAA加强了Claudin-5在HUVEC中的表达。综上所述，在SAA调节荷瘤小鼠肿瘤血管的功效的同期，SAA能够改善内皮细胞的TJ，并挽救由缺氧引起的内皮屏障的破坏。
4. SAA可抵消缺氧诱发的氧化应激和EC中的代谢重编程
在RNA-seq数据的基本上，作者试图探索SAA治疗是否能够改善缺氧诱发的ECs氧化应激。与常氧前提相比，缺氧前提降低了SOD, CAT和GSH-Px的浓度，在SAA处理后逆转。另外，低氧亦能使MDA含量明显增多，在SAA存在的状况下，MDA含量得以恢复。SAA处理能够在低氧前提下剂量依赖性地降低ROS和总超氧化物水平和 Keap1的蛋白表达，同期上升了缺氧前提下HUVECs中Nrf2、HO-1和NQO1的蛋白水平。综上所述，SAA减轻了缺氧前提下ECs的氧化应激水平。
为了进一步科研SAA治疗后HUVECs的代谢谱，作者进行了非靶向代谢组学分析，用于辨别SAA对HUVECs中缺氧介导的代谢重编程的影响。在低氧前提下，对照组和SAA处理组的HUVECs代谢差异明显。另外， PCA指出，在对照组和SAA处理组之间的HUVECs中，沿着PCA1存在显著的分离。代谢途径分析表示，缺氧前提下SAA对糖酵解/糖异生、丙酮酸代谢和戊糖磷酸途径的影响明显改变。同期分析表示，SAA在很大程度上控制糖酵解和线粒体氧化呼气的水平。因此呢，这些发掘提示SAA拮抗缺氧诱发的内皮糖酵解并驱动代谢重编程。
5. SAA经过与PKM2结合限制内皮糖酵解
质谱分析表示PKM2相针对其他蛋白的丰度最高，并且在SAA处理组广泛富集，提示PKM2可能是SAA的重点靶蛋白。因此呢作者检测了包含PK在内的一系列糖酵解酶的活性。发掘 SAA改变最显著的代谢途径是糖酵解，尤其是在SAA处理后，丙酮酸浓度明显降低。细胞热移实验数据显示SAA和PKM2之间存在直接相互功效，SPR分析结果证实了SAA和PKM2的直接结合。
为了检测SAA在PKM2上可能的结合位点，作者进行分子对接分析。作者预测SAA的结构能够成功地融入催化结构域，并与PKM2内部的多个残基产生相互功效，转染K433A突变质粒能够逆转SAA控制的PK活性和丙酮酸含量。然而，R489A和G520A突变质粒未能挽救SAA的功效。SAA诱导的PKM2二聚化在K433A突变时被拮抗。更要紧的是，SAA能够以剂量依赖的方式与PKM2野生型蛋白结合。相反，即使SAA浓度增多，K433A突变的PKM2蛋白亦几乎无结合亲和力。以上数据显示SAA依赖Lys433调节PKM2活性的残基。另外，加权均方根偏差(RMSD)的时间演化显示，与PKM2单独结合后，PKM2的RMSD似乎更不稳定，且与SAA结合后RMSD上升。PKM2的均方根波动(RMSF)在与SAA结合时亦表现出更大的灵活性，这显示PKM2的整体波动和剩余灵活性趋势。因此呢，PKM2的Lys433残基与SAA相互功效是必需的，SAA倾向于改变PKM2的构象，形成一个繁杂的体系。
6. SAA加强β-Catenin/Claudin-5轴介导的内皮细胞TJ
与正常肺组织相比，PKM2在肺组织肿瘤区域的表达上升，PKM2的表达与CD31的表达广泛共定位。作者发掘与分化良好的肺肿瘤组织相比，肿瘤内皮细胞PKM2在低分化的肺肿瘤组织中表达升高。在低分化肺肿瘤中，肿瘤血管中β-Catenin和Claudin-5的表达水平受损，显示肿瘤血管反常，内皮连接松动。作者还检测了与EC连接关联基因在肺肿瘤组织中的mRNA表达水平在低分化和高分化肺肿瘤组织中存在明显差异。一样，SAA上调CTNNB及其下游靶基因mRNA表达水平。另外，共免疫沉淀分析支持SAA处理加强了β-Catenin与PKM2的结合，并且在SAA处理后β-Catenin与TCF4之间的相互功效亦加强。同期，SAA干涉未能加强PKM2沉默的HUVECs中Claudin-5的表达。在PKM2缺失的状况下，SAA亦没法调节CTNNB及其下游靶基因的mRNA表达水平。综上SAA经过以PKM2依赖的方式调节β-Catenin/Claudin-5信号轴改善内皮细胞TJ。
7. SAA促进DOX进入肿瘤，加强抗肿瘤功效
科研结果发掘，SAA联合DOX能够明显控制皮下LLC和B16F10肿瘤的体积和重量。另外，与DOX单药治疗相比，SAA和DOX联合治疗的抗肿瘤效果更显著，肿瘤增殖受限，坏死和凋亡上升。双光子显微镜影像表示，联合治疗组LLC肿瘤的血管灌注、血管直径和DOX的递送都有所增多，寓意SAA治疗激发了肿瘤血管重塑，为DOX进入肿瘤铺平了道路。进一步的免疫荧光染色证实，SAA和DOX处理的小鼠瘤内DOX水平明显加强。综上所述，咱们的数据显示，SAA治疗能够促进肿瘤血管正常化，从而有助于加强化疗药品的递送和控制肿瘤发展的疗效。
文案总结
肿瘤的血管系统对肿瘤的发展拥有深远的影响，肿瘤血管的结构和功能反常给化疗和免疫治疗的递送和疗效带来了相当大的挑战。作者证明PKM2四聚体在ECs中的控制能够促进肿瘤血管正常化，并缓解缺氧微环境。SAA能够经过直接结合PKM2改变内皮糖酵解，并经过调节β-Catenin/Claudin-5信号轴决定内皮TJ的命运。并且肺癌病人肿瘤内皮中PKM2的表达与肿瘤的发展和分化密切关联，PKM2可能做为解剖肿瘤血管行径的潜在生物标志物，并可能作为抗血管生成治疗的新靶点。另外，SAA依靠肿瘤血管的正常化功能，加强化疗药品DOX在肿瘤中的渗透和分布，为联合治疗供给了新的策略，为SAA延缓肿瘤发展的药理活性和机制供给了新的见解。返回外链论坛：http://www.fok120.com/，查看更加多
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发表于 2024-6-8 01:19:04
