생쥐의 폐 선암종 이종이식 모델 구축 및 MAPK 경로를 통한 XY 달인 효율 평가

본 연구는 XY 달인이 MAPK 경로를 조절하여 폐선암에 대한 치료 효과를 발휘한다는 것을 입증한다.

폐 선암종은 전 세계적으로 증가하고 있어 효과적인 치료 방법의 탐구와 개발을 촉구하고 있습니다. 최근 몇 년 동안 샤오이(XY) 달임과 같은 폐 선암종에 대한 중국 전통 의학의 치료 잠재력이 점점 더 인정받고 있습니다. 폐 선암종을 치료하는 중국 전통 의학의 작용 기전은 계속해서 밝혀지고 있습니다. 이 연구에서는 폐 선암종 치료에서 XY 달인의 치료 효과를 조사하기 위해 동물 모델을 사용했습니다. 마우스에서 XY 달인의 혈액 진입 화학 성분을 분리하고 UHPLC-QE-MS를 사용하여 양이온 및 음이온 모드 모두에서 분석했습니다. 그런 다음 연구 결과는 생체 내 실험을 통해 검증되었으며, 이는 종양 크기 감소, 병리학적 변화 개선 및 세포 사멸 증가를 입증했습니다. 그 결과, XY 달인 투여 후 혈액에 흡수된 15가지 성분이 확인되었습니다: 스타키오스, 케르세틴-3-O-베타-글루코피라노실-7-O-알파-람노피라노시드; 제국의; 스피노신 B; 페이민; 플라본 염기 + 3O, 2MeO, O-육각; Picropodophyllotoxin; (2S, 3R, 4S, 5S, 6R) -2- [(2R, 3R, 4S, 5S, 6R) -4,5- 디 히드 록시 -2 [[(3S, 5R, 8R, 10R, 12R, 13R, 14R, 17S) -12- 히드 록시 -17- (2- 히드 록시 -6- 메틸 헵트 -5-en-2- 일) 4,4,8,10,14- 펜타 메틸 -2,3,5,6,7,9,11,12,13,15,16,17- 도데 카 하이드로 -1H 사이클로 펜타 [a] 페난 트렌 -3- 일] 옥시] -6- (하이드 록시 메틸) 옥산 -3- (하이드 록시 메틸) 옥산 -3,4,5- 트리올; 트리친; 진세노사이드 Rg1; (20R)-진세노사이드 Rh1; 주주보사이드 B; 오큐빈; 진세노사이드 Rg3; 및 베타 - 엘레몬산. 동물 실험에서 XY 달임이 종양 성장을 억제하고, 병리학적 변화를 개선하며, 용량 의존적 방식으로 종양 세포 사멸을 촉진하는 것으로 입증되었습니다. 관련된 메커니즘은 MAPK 경로에서 p-JNK 및 p-P38 단백질 발현의 상향 조절 및 MAPK 경로에서 p-ERK 단백질 발현의 하향 조절과 관련이 있을 수 있습니다. 결론적으로, XY 달임은 MAPK 경로를 조절하고 폐 선암종에 대한 치료 효과를 발휘할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

폐암 발병률은 전 세계적으로 증가하고 있습니다. 모든 악성 종양의 18%를 차지하며 암 관련 사망의 상당수를 차지합니다 ^1,2. 비소세포폐암(NSCLC)은 폐암의 흔한 형태로, 선암종(adenocarcinoma)이 주요 병리학적 유형³입니다. NSCLC는 잠복 증상으로 인해 진행된 단계에서 진단되는 경우가 많으며 사망률이 높습니다 ^4,5. IV기 NSCLC 환자의 5년 생존율은 5%⁶에 불과하며, 수술로 절제 가능한 초기 NSCLC의 5년 생존율은 50%에 불과합니다⁷.

현재 폐선암의 치료에는 수술, 방사선 요법, 화학 요법, 면역 요법 및 표적 요법이 포함됩니다. 또한, 폐선암에 대한 한의학(Traditional Chinese medicine, TCM)이 점점 더 많이 인식되고 그 가치를 인정받고 그 가치를 인정받고 있다⁸. TCM은 오랜 역사를 가지고 있으며 효과적인 치료 결과를 가진 다양한 종양 질환의 치료에 사용되어 왔습니다 ^9,10. 인체를 하나의 독립체로 간주하며, 치료 원리는 내부 장기의 기(氣, 혈액과 체액의 순환을 촉진하는 생명 에너지를 의미하며, NSCLC 환자의 면역력 향상 및 염증 감소에 기여)의 움직임을 회복시켜 전반적인 균형을 회복하고 암 진행을 억제하는 데 중점을 둡니다.

한의학은 독성이 낮고 표적이 다양하며 효율이 높은 종양질환을 치료할 뿐만 아니라¹¹ 방사선 요법 및 화학요법으로 인한 손상의 복구를 촉진하여 생존을 연장한다¹².

액체 크로마토그래피-질량 분석법(LC-MS) 기술은 액체 크로마토그래피와 질량 분석법을 통합하여 복잡한 화합물 혼합물에서 성분의 분리 및 검출을 달성합니다¹³. LC-MS는 고분해능, 고감도 및 높은 특이성을 제공하여 중국 전통 의학(TCM) 달인에서 다양한 화학 성분을 분리하고 식별할 수 있습니다. 경구 투여 후 혈액 진입 활성 성분을 분리하고 검출하는 혈청 의약 화학과 결합하면^14,15, LC-MS는 잠재적인 약물 작용 메커니즘의 예측 및 분석을 가능하게 합니다. 이 접근법은 TCM 달인의 화학적 조성 및 약리학적 성분을 이해하는 데 도움이 되며, 약리학적 효과 및 임상 적용에 대한 심층 연구를 위한 필수 데이터를 제공하여 TCM 연구에 매우 유용하게 적용할 수 있습니다^16,17.

MAPK 신호전달 경로는 폐암의 발생, 진행, 전이 및 침입에 중요한 역할을 하며, Erk, p38 및 JNK는 중요한 아과입니다. TCM 달인은 MAPK 경로¹⁸에서 단백질의 발현에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 샤오이(XY) 달임은 이관(YiGuan)의 달인에서 파생된 것으로, 장춘 중의과대학 제1부속병원(First Affiliated Hospital of Changchun University of Chinese Medicine)에서 폐선암종(lung adenocarcinoma) 치료에 사용되며(그림 1), 정확한 임상적 효능을 입증하고 있습니다. 그러나 그 치료 메커니즘은 불분명합니다.

본 연구에서는 폐선암종에 대한 XY 달임의 가능한 치료 메커니즘을 밝히기 위해 Q-Exactive Orbitrap 질량분석법(UHPLC-QE-MS)과 결합된 초고성능 액체 크로마토그래피를 사용했으며, 그 효과는 in vivo 연구를 통해 검증되었습니다.

모든 동물 절차는 장춘 중국 전통 의학 대학의 동물 윤리 위원회(윤리 번호 2024008)의 승인을 받았습니다. 특정 병원체가 없는(SPF) 조건에서 사육된 6주 된 C57BL/6 수컷 마우스(20 ± 2g)는 일정한 온도와 습도의 통제된 환경에서 전형적인 신체 활동 패턴을 보였습니다. 그들은 음식과 물을 임시로 이용할 수 있었고 12시간의 명암 주기로 유지되었습니다. 이 연구에 사용된 시약 및 장비에 대한 자세한 내용은 재료 표에 나와 있습니다.

1. XY 달인 수성 추출물의 제조

1. 달인 냄비에 Panax ginseng C.A. Mey(Renshen, 15g), Chinemys reevesii (회색)(Guiban, 30g), Trionyx sinensis Wiegmann(Biejia, 30g)을 넣습니다. 탈이온수 1000mL를 넣고 실온에서 30분 동안 담가둡니다.
2. 1.1 단계의 세 가지 허브를 1 시간 동안 끓입니다. 동시에 Rehmannia glutinosa Libosch (Dihuang, 30g), Trichosanthes kirilowii Maxim을 담그십시오. (Tianhuafen, 30 g), Coix lacryma-jobi L. var. mayuen (로마자.) Stapf (Yiyiren, 20g), Paeonia lactiflora Pall. (Baishao, 30g), Boswellia carterii Birdw. (Ruxiang, 7g), Commiphora myrrha Engl. (Moyao, 7g), Agrimonia pilosa Ledeb. (Xianhecao, 20 g), Alpinia oxyphylla Miq. (Yizhiren, 20 g), Ziziphus jujuba Mill. var. spinosa (Bunge) (Suanzaoren, 30 g), Melia toosendan Sieb. 외 Zucc. (Chuanlianzi, 5 g), Fritillaria thunbergii Miq. (Zhebeimu, 15 g), Anemarrhena asphodeloides Bge. (Zhimu, 10g), Platycodon grandiflorum (Jacq.) (Jiegeng, 10g), Polygala tenuifolia Willd. (Yuanzhi, 15g) 및 Phragmites communis Trin. (루겐, 30g)을 다른 용기에 30분 동안 넣습니다. 담근 후 1.1 단계에서 달인 냄비에 옮깁니다.
3. 1.1단계와 1.2단계의 18가지 허브를 모두 30분 동안 끓입니다. 허브 액체를 붓고 탈이온수 1000mL를 넣고 30분 더 끓입니다. 이 끓는 과정을 세 번 반복하여 허브 액체 3인분을 얻은 다음 완전히 결합하고 섞습니다.
4. 400메쉬 천을 통해 혼합된 허브 액체를 걸러냅니다. 감소된 압력의 밑에 여과액을 집중하고, 그 후에 집중된 초본 액체를 추가 가공을 위한 냉각 장비로 옮기십시오.
5. 농축된 허브 액체를 동결 건조 트레이에 붓고 진공 동결 건조기의 사전 동결 챔버에 넣습니다. 사전 동결이 완료되면 트레이를 승화 건조실로 옮겨 물을 제거합니다.
6. 고온에서 잔여 수분을 제거하십시오. 분쇄기를 사용하여 동결 건조된 허브 추출물을 분쇄하여 미세한 동결건조된 XY 달인 분말을 얻습니다(그림 2).

2. 약물 함유 혈청 제제

1. 생후 6주 된 C57BL/6 수컷 마우스(20 ± 2g)를 XiaoYi(XY) 그룹 또는 대조군에 무작위로 할당합니다.
   참고: 마우스 선량은 human-to-mouse conversion factor를 사용하여 계산되었습니다.
   마우스에 대한 등가 실험 선량(g/kg) = {인간 선량(g/kg) / 체중(70kg)} x 9.1
   이 계산을 바탕으로 마우스의 투여량은 2.6g/kg으로 결정되었습니다.
2. 동결건조된 XY 달인 분말 0.9152g의 무게를 달아 증류수 3.2mL에 용해시켜 약물 용액을 제조합니다.
   참고: 마우스는 경구 투여 전에 12시간 동안 금식했습니다.
3. gavage를 통해 XY 그룹의 마우스에 XY 달인을 투여하는 동시에 대조군에는 동일한 양의 탈이온수를 투여합니다.
4. 경구 투여 2 시간 후, 펜토바르비탈 나트륨으로 마우스를 마취합니다 (기관에서 승인 된 프로토콜에 따름). 핀셋을 사용하여 안구를 적출하여 혈액 샘플을 채취한 다음 CO₂ 질식을 통해 마우스를 안락사시킨 다음 윤리 지침에 따라 자궁경부 탈구를 수행합니다¹⁹.
5. 혈액 샘플을 실온에서 90분 동안 안정화시킵니다. 3450 x g (4 °C)에서 15분 동안 원심분리기를 사용하여 상층액을 수집합니다.

3. UHPLC-QE-MS 분석

1. 100mg의 XY 달인 동결건조 분말을 500μL의 추출 용액(메탄올: 물 = 4:1)에 첨가합니다. 철저히 섞고, 초음파 처리하고, 얼음물 욕조에서 1 시간 동안 배양하십시오.
2. 혼합물을 -40°C에서 1시간 동안 유지한 다음 13,800 x g (4°C)에서 15분 동안 원심분리합니다. 0.22μm 필터 멤브레인을 통해 상층액을 여과한 다음 각 상등액 100μL를 결합하여 품질 관리(QC) 샘플을 생성합니다.
3. 플라즈마 샘플을 해동한 후 대조군 혈장 샘플 400μL와 XY군 플라즈마 샘플 400μL를 채취합니다. 각 샘플에 40μL의 염산(2mol/L)을 추가합니다. 1분 동안 소용돌이치고 혼합물을 4°C에서 15분 동안 그대로 두십시오. 이 단계를 네 번 반복합니다.
4. 1.6mL의 아세토니트릴과 볼텍스를 5분 동안 추가합니다. 13,800 x g 에서 4°C에서 5분간 원심분리기. 대상: 상등액 1,800μL를 질소 건조.
5. 5분 동안 볼텍싱하여 내부 표준물질 10μg/mL를 포함하는 150μL의 80% 메탄올로 건조된 샘플을 재구성합니다. 4°C에서 5분 동안 13,800× g 으로 원심분리한 다음 LC-MS 분석을 위해 120μL의 상층액을 새 유리 바이알로 옮깁니다(그림 3).

4. 세포 배양 및 동물 제제

1. 10% 소 태아 혈청과 1% 페니실린/스트렙토마이신이 보충된 Dulbecco's Modified Eagle Medium(DMEM)이 포함된 배양 접시에 루이스 폐암 세포 1mL를 파종합니다. 37 ° C에서 5 % CO₂로 제어 된 조건에서 세포를 배양하십시오.
2. 세포가 80% confluence에 도달하면 0.25% 트립신을 사용하여 세포를 계대시킵니다. 세포 상태가 안정될 때까지 계대 배양을 계속한 다음 세포 농도를 3 x 10⁶ cells/mL로 조정합니다.
3. 준비된 세포 현탁액 0.1mL를 수컷 C57BL/6 마우스의 오른쪽 겨드랑이에 피하주사하여 폐 선암 모델을 확립합니다.
   참고: 종양 조직은 접종 5일 후 마우스의 겨드랑이에서 촉진될 수 있습니다.
4. 5일 후, 마우스를 무작위로 5개 그룹으로 나눕니다(그룹당 n = 6개). 모델 그룹(M) - 치료 없음; XY 달인 저용량 그룹 (XY-L) - 1.3 g / kg; XY 달인 중간 용량 그룹 (XY-Z) - 2.6g / kg; XY 달인 고용량 그룹(XY-H) - 5.2g/kg; 시스플라틴 그룹(DDP) - 시스플라틴²⁰으로 치료합니다.
5. XY 달인 분말을 증류수 200μL에 해당 용량으로 용해시키고 위장을 통해 투여합니다. M 그룹과 DDP 그룹은 가스를 통해 동일한 양의 증류수를 공급받습니다.
6. 3일에 한 번 복강내 주사(3mg/kg) 를 통해 DDP 그룹에 시스플라틴을 투여합니다. 같은 양의 생리식염수를 다른 그룹에 주입합니다.

5. 종양 조직의 병리학적 분석

1. 21일 후, CO₂ 질식 후 자궁 경부 탈구를 사용하여 모든 마우스를 안락사시키고 (윤리 지침에 따라) 종양 조직을 절제합니다²¹. 종양의 부피와 무게를 측정합니다(그림 4).
2. 절제된 종양 조직을 4% 파라포름알데히드로 24시간 동안 고정합니다. 등급이 매겨진 에탄올 용액을 사용하여 조직을 탈수합니다.
3. 자일렌을 사용하여 탈수된 조직 블록을 제거한 다음 녹인 파라핀 왁스에 삽입하십시오. 왁스가 파라핀 블록으로 응고되도록합니다. 마이크로톰을 사용하여 조직 블록을 5μm 두께의 조각으로 절단합니다.
4. 조직 절편을 자일렌으로 탈왁스한 다음 등급이 매겨진 에탄올 용액에서 재수화합니다. 헤마톡실린으로 단면을 5분 동안 염색한 다음 탈이온수로 헹굽니다.
5. 0.5% 에오신 용액으로 단면을 1분 동안 대조염색합니다. 광학 현미경으로 염색된 부분을 관찰하고 분석을 위해 이미지를 캡처합니다.

6. 종양 조직의 면역조직화학 분석

1. 5.2-5.4단계에 설명된 절차에 따라 탈왁싱 및 재수화를 수행합니다.
2. 내인성 과산화효소 차단제(endogenous peroxidase blocker)에서 절편을 실온에서 15분 동안 배양합니다. 염소 혈청으로 절편을 배양하여 비특이적 결합을 차단합니다.
3. 1차 항체인 Ki-67(1:600) 및 Caspase-3(1:100)을 적용합니다. 4 °C에서 밤새 섹션을 배양합니다. PBS buffer로 세척), 범용 2차 항체(1:500)를 적용하고 37°C에서 30분 동안 배양합니다.
4. DAB 솔루션을 추가하여 색상 반응을 개발합니다. hematoxylin 용액으로 섹션을 대조 염색하십시오.
5. 염색된 부분의 탈수, 제거 및 밀봉을 수행합니다. 광학 현미경으로 단백질 발현을 관찰하고 분석을 위해 이미지를 캡처합니다.

7. 웨스턴 블롯 분석

1. 조직 용해기를 사용하여 종양 조직을 균질화합니다. 총 단백질을 추출하고 bicinchoninic acid(BCA) 분석 키트를 사용하여 농도를 측정합니다( 재료 표 참조).
2. 단백질 정량화를 수행한 후 SDS-PAGE 전기영동을 수행하고 단백질을 멤브레인으로 전달합니다.
3. 1차 항체인 P38 (1:2000), p-P38 (1:1000), ERK (1:20000), p-ERK (1:500), JNK (1:2000), p-JNK (1:5000), β-actin (1:200)과 함께 4°C에서 밤새 멤브레인을 배양합니다( 재료 표 참조).
4. 다음날, 양고추냉이 과산화효소(HRP) 접합 2차 항체로 멤브레인을 실온에서 1.5시간 동안 배양합니다. 향상된 화학발광(ECL) 시스템을 사용하여 단백질 띠를 검출합니다.
   참고: 단백질 밴드 강도는 ImageJ 소프트웨어를 사용하여 정량화되었습니다.

대조군과 XY 그룹의 XY 분말 용액 및 혈청 샘플을 UHPLC-QE-MS를 사용하여 분석하여 잘 분리된 피크를 밝혔습니다. 양이온 및 음이온 모드에 대한 전체 이온화 다이어그램은 그림 3에 나와 있습니다. XY 달인의 조성은 머무름 시간, 획득 모드 및 질량 스펙트럼 단편을 기반으로 식별되었습니다. 15개의 혈액 진입 성분은 블랭크 및 XY 달인 경구 투여 그룹의 혈청을 XY 분말 용액의 성분과 비교하여 확인되었습니다(표 1).

종양 부피 선 그래프는 XY 달인으로 21일 동안 배균을 한 후 마우스의 종양 부피가 M 그룹에 비해 감소하고 용량 의존적 효과를 나타냈음을 나타냅니다(그림 4). 종양 조직병리학은 H&E 염색을 사용하여 관찰되었습니다(그림 5). M 그룹에서는 종양 세포가 조밀하게 배열되어 활발한 증식을 보였으며 풍부한 병리학적 유사분열을 보였습니다. XY 달인 용량이 증가함에 따라 종양 세포의 배열이 점차 희박해지고 세포 간 공간이 증가했습니다. 종양 조직에서 다양한 정도의 괴사가 관찰되었으며, 병리학적 유사분열은 드물었다²¹.

마우스에서 종양 조직의 증식 및 세포사멸에 대한 XY 달인의 효과를 확인하기 위해 면역조직화학(IHC) 실험을 수행했습니다. Ki-67 및 Caspase 3 항체로 염색한 후 종양 조직 단면에서 흩어진 갈색-노란색 입자가 관찰되었습니다. M 그룹과 비교했을 때, XY 및 DDP 그룹의 종양 조직에서 Ki-67 수치는 순차적으로 감소한 반면, Caspase 3 수치는 증가했습니다(그림 6).

XY 달임이 MAPK 경로를 통해 폐 선암종에 치료 효과를 발휘하는지 여부를 확인하기 위해 마우스의 종양 조직에 대해 웨스턴 블롯 분석을 수행했습니다. 그림 7에서 볼 수 있듯이 XY 달인 처리는 p-ERK 발현을 감소시켰으며, XY-H 그룹은 M 그룹에 비해 유의한 차이를 보였습니다(p < 0.001). p-JNK 및 p-P38 수치는 M 그룹에 비해 XY-H 그룹에서 증가했으며, M 그룹에 비해 XY-H 그룹(p < 0.01) 및 DDP 그룹(p < 0.05)에서 통계적으로 유의미한 차이가 관찰되었습니다. 또한 DDP와 XY-H 그룹 간의 차이는 통계적으로 유의했습니다.

그림 1 : XY 달인의 구성 요소. 이 그림은 XY 달인에 포함된 개별 약물을 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2: XY 달인 수성 추출물의 준비. 이 그림은 XY 달인 수성 추출물의 준비 과정을 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3: XY 달인 수성 추출물 분석. (A) 약물 함유 혈청의 추출 과정. (B) 양이온 모드에서 질량 분석 분석. (C) 음이온 모드에서 질량 분석 분석. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4: XY 달인이 마우스 종양 부피 및 형태에 미치는 영향. (A) 세포 배양, 종양 이식 및 샘플링 절차. (B) 시간 경과에 따른 종양 부피를 나타내는 선 그래프. (C) 위장 치료 21일 후 종양 형태. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 5: 마우스 종양 조직의 조직학적 분석. (A) XY 달인의 용량이 증가함에 따라 종양 조직 배열이 희박해지고 용량 의존적 방식으로 괴사의 징후가 나타납니다. (B) 종양 조직의 병리학적 유사분열, XY 달인의 용량 증가에 따른 병리학적 유사분열의 감소를 보여줍니다. 스케일 바: 200μm. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 6: Ki-67 및 Caspase-3 발현 수준. (A) Ki-67 발현 수준. (B) Caspase-3 발현 수준. 스케일 바 : 400 μm. (C) Ki-67 양성 영역의 정량화, XY 달인의 복용량이 증가함에 따라 감소를 보여줍니다. (D) XY 달인의 복용량이 증가함에 따라 증가를 보여주는 Caspase-3 양성 영역의 정량화. p < 0.001, ****p < 0.0001; ns는 중요하지 않습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 7: MAPK 경로의 단백질 발현 수준. (A) 단백질 발현의 웨스턴 블롯 분석. (B) ERK 표현 수준. (C) p-ERK 발현 수준. (D) JNK 표현 수준. (E) p-JNK 발현 수준. (F) P38 발현 수준. (G) p-P38 발현 수준. XY 달인은 p-JNK 및 p-P38 단백질의 발현을 상향 조절하는 동시에 p-ERK 발현을 하향 조절했습니다. *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

표 1: XY 달인 투여 후 혈액에 흡수된 성분. 이 표는 XY 달인 투여 후 혈액에서 검출된 활성 성분을 나열합니다: A: Rehmannia glutinosa Libosch (Dihuang), B: Fritillaria thunbergii Miq. (Zhebeimu), C: Trichosanthes kirilowii Maxim. (Tianhuafen), D : Panax 인삼 C.A. Mey (Renshen), E : Boswellia carterii Birdw. (Ruxiang), F : Ziziphus jujuba Mill. var. spinosa (Bunge) (Suanzaoren), G : Phragmites communis Trin. (루겐).

암 발병률은 매년 증가하고 있어 임상 및 연구에 대한 관심이 높아지고 있다^22,23. 최근 연구에서 폐암 치료에 중국 전통 의학(TCM)의 효과가 입증되었습니다 24,25,26. 예를 들어, 마이멘동 달임법은 NK 세포의 수와 활성을 향상시켜 폐암 전이를 억제하는 것으로 나타났습니다²⁷. 이와 유사하게, Mahuang Fuzi Xixin 달임법은 여러 신호 전달 경로에 영향을 미침으로써 폐암에 대한 치료 효과를 달성했다²⁸. 이 연구는 LC-MS 분석과 생체 내 실험을 활용하여 XY 달인이 폐 선암에 치료 효과를 발휘하는 가능한 메커니즘을 예측합니다.

LC-MS 분석을 통해 15개의 혈액 진입 성분이 확인되었습니다. 이 중 트리신(tricin)과 피크로포도필로톡신(picropodophyllotoxin)은 약물 내성을 억제하고 p-PRKCA, SPHK1, SPHK2 및 EGFR의 발현 수준을 감소시켜 폐암 세포 활성을 억제하는 것으로 나타났습니다^29,30. Panax 인삼 C.A. Meyer의 구성 요소인 진세노사이드 Rg1 및 진세노사이드 Rg3는 세포 유사분열을 차단하고, mTOR 경로 신호 전달을 억제하고, 항혈관 신생 효과를 발휘하고, 면역 기능을 향상시키고, 궁극적으로 종양 성장 및 전이를 억제하는 동시에 약물 내성을 감소시킬 수 있습니다 31,32,33,34. 스타키오스(Stachyose)는 자가사멸사(pro-apoptotic) 단백질의 발현을 조절하여 장암 세포에서 세포사멸을 유도할 수 있다³⁵. 항염증 및 항증식 특성을 가진 알칼로이드인 임페리알린(Imperialine)은 초기 단계의 항종양제로서 잠재력을 가지고 있다³⁶. Peimine은 세포사멸을 유도하여 세포주기를 정지시키고, 소포체 스트레스를 통해 세포 이동을 억제하며, NF-κB 경로 관련 단백질 발현을 조절하여 유방암 및 위암 세포의 성장을 억제할 수 있습니다^37,38. Aucubin 및 Jujuboside B는 혈관 신생을 억제하면서 종양 세포의 자가포식 및 세포사멸을 촉진하여 항종양 효과를 발휘하는 것으로 보고되었습니다 39,40,41.

MAPK 경로는 세포 활성화, 증식, 자가포식 및 세포사멸을 포함한 다양한 생물학적 과정에 필수적입니다. 진세노사이드 Rg1, 진세노사이드 Rg3, 페이민 및 주주보사이드 B와 같은 XY 달인의 혈액 진입 성분에서 검출된 여러 화합물은 MAPK 경로 ^42,43,44,45를 통해 항종양 효과를 발휘할 수 있습니다. MAPK 경로는 ERK, JNK 및 P38 신호 캐스케이드를 포함하며 MAP3K-MAP2K-MAPK^46,47의 단백질 캐스케이드 활성화를 통해 생리학적 과정을 조절하는 역할로 인해 암 연구에서 널리 연구되고 있습니다.

ERK 경로의 활성화는 전사 및 번역 수준에서 pro-apoptotic 및 anti-apoptotic 단백질의 활성과 발현을 조절하여 세포 증식을 자극하고 세포사멸을 억제합니다^48,49. ERK 경로를 표적으로 하는 단백질 억제제는 광범위하게 연구되어 왔으며 암 치료에 사용되고 있습니다 50,51,52. 중국 전통 의학(TCM) 단량체 및 제형도 ERK 경로를 조절하여 항종양 효과를 발휘하는 것으로 나타났습니다. 예를 들어, QYHJ 제형은 p-P38 및 p-ERK1/2의 발현을 조절하여 췌관 선암 세포의 증식을 억제하고 세포사멸을 촉진합니다⁵³. 페룰산 유도체는 증식을 억제하고, 세포주기를 정지시키며, A549 인간 폐암 세포주에서 세포사멸을 유도한다⁵⁴.

JNK/P38 경로는 인산화를 통해 서로 다른 다운스트림 효과기 단백질을 조절함으로써 세포주기, 세포 증식 및 세포사멸에 영향을 미침으로써 뚜렷한 역할을 합니다^55,56. 연구에 따르면 트립톨라이드는 p-P38 및 p-JNK의 발현을 조절하고 A549 세포의 증식을 억제하여 항종양 효과를 발휘한다⁵⁷. 또한, 바이칼레인(baicalein)은 p-P38 및 p-JNK 발현에 영향을 미쳐 HeLa 세포에서 세포사멸을 유도합니다⁵⁸. 생체 내 및 체외 연구는 Aidi 주사가 HepG2 세포 및 간세포 암종 마우스 모델에서 p-JNK 및 p-P38의 발현에 영향을 미쳐 종양 증식을 억제하는 것으로 입증되었습니다⁵⁹.

Ki-67 및 Caspase 3은 종양 증식 및 세포사멸의 핵심 지표입니다. Ki-67은 세포 증식 중에 많이 발현되는 핵 단백질이며 정지 세포(G0기)에는 없습니다⁶⁰. 종양 발생은 세포 증식과 밀접한 관련이 있기 때문에 Ki-67과 종양 형성 사이의 상관관계에 대한 연구는 상당한 주목을 받고 있습니다. Ki-67 발현은 종양 악성 종양, 공격성 및 예후와 양의 상관관계가 있으며,^61,62 암 증식에 널리 사용되는 바이오마커입니다⁶³. 위장암, 폐암, 유방암, 자궁경부암의 발병 기전과 예후에서 광범위하게 연구되어 왔다 64,65,66,67.

카스파아제 계열은 세포사멸과 염증을 조절하는 단백질 분해 효소로 구성되어 있습니다. 주로 세포질에서 발견되는 Caspase 3은 세포사멸의 핵심 효과자입니다. 세포골격 단백질을 절단하고, 세포사멸 억제 단백질을 비활성화하며, DNA 복구 효소를 분해하여 세포 사멸을 촉진합니다 68,69,70. Caspase 3 발현의 변화는 화학요법에 대한 종양세포의 민감성에 영향을 미쳐 침습, 전이 및 다양한 암의 진행에 영향을 미칠 수 있다 71,72,73,74.

이 연구는 XY 달인이 용량 의존적 방식으로 LLC 종양 보유 마우스에서 종양 증식을 억제한다는 것을 입증했습니다. XY 및 DDP 치료 그룹의 종양 조직에 대한 병리학적 분석은 M 그룹에 비해 세포 배열이 느슨하고 병리학적 유사분열이 감소한 것으로 나타났습니다. 또한, 괴사와 출혈이 치료군의 종양 조직에서 관찰되었다. 면역조직화학(IHC) 결과는 XY 달인이 종양 세포 증식을 억제하고 용량 의존적 방식으로 세포사멸을 촉진한다는 것을 추가로 확인했습니다. 종양 조직에 대한 웨스턴 블롯 분석은 MAPK 경로에서 주요 단백질의 발현 수준에 상당한 변화를 나타냈습니다. 전반적으로, 병리학적 및 IHC 연구 결과는 XY 달인이 MAPK 신호 경로에서 단백질의 발현을 조절하여 폐 선암에 대한 치료 효과를 발휘한다는 것을 시사합니다.

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이 작업은 길림성 과학기술발전계획안(YDZJ202301ZYTS459)의 지원을 받았다.