發(fā)布時間：2020-11-18 23:24

　　 腫瘤是威脅人類健康的第二大殺手,其中以肺癌的發(fā)病率和死亡率最高。目前針對肺癌的藥物大多為靶向藥物,如吉非替尼等。雖然針對肺癌的抗腫瘤藥物研發(fā)取得了一定的進展,但是目前的上市藥物普遍存在著耐藥性,這限制了這些藥物的應用。因此,尋找針對特異性靶點的藥物成為抗腫瘤藥物研發(fā)的重點。海洋中具有豐富的生物資源,部分海洋來源的天然產物體現(xiàn)出優(yōu)異的生物學活性。其中,溴酚類化合物是海洋來源獨具特色的一類化合物,具有抗氧化、抗菌、抗腫瘤等生物活性。課題組將溴酚與含氮雜環(huán)組合,設計合成出一系列的溴酚-吲哚酮化合物。經體外MTT篩選發(fā)現(xiàn),這一系列化合物具有顯著的抑制腫瘤細胞增殖作用。其中化合物BOS-102可顯著抑制A549細胞增值及克隆形成,誘導A549凋亡和G0/G1期周期阻滯,作用機制研究顯示BOS-102可激活活性氧介導的線粒體凋亡途徑,并通過PI3K/Akt及MAPK信號通路發(fā)揮作用。真核細胞翻譯起始因子4E(eIF4E)在調控真核細胞翻譯起始階段起關鍵作用。并且eIF4E在腫瘤細胞信號轉導途徑中處于關鍵節(jié)點位置,使得eIF4E成為抗腫瘤藥物研發(fā)的熱門靶點。課題組根據目前在研的靶向eIF4E的化合物的結構特點,將溴酚基團與氨基-噻唑基團結合,設計合成了一系列的溴酚-噻唑類化合物。我們研究發(fā)現(xiàn)化合物EGPI-1可顯著抑制腫瘤細胞生長,并可靶向調控eIF4E。Duolink PLA及western blot結果顯示化合物EGPI-1可干擾eIF4E/eIF4G相互作用。進一步研究發(fā)現(xiàn),EGPI-1可抑制eIF4E磷酸化并抑制PI3K/Akt/mTOR信號通路。經流式細胞術檢測發(fā)現(xiàn)EGPI-1可誘導A549凋亡并發(fā)生G0/G1期周期阻滯,誘導線粒體損傷及膜電位下降。體內裸鼠移植瘤實驗證明EGPI-1在體內同樣具有抗腫瘤活性,急性及亞急性毒性實驗證明EGPI-1安全性良好。以上研究表明EGPI-1具有開發(fā)成新型抗腫瘤藥物的潛力。卵巢癌嚴重威脅著女性健康,其死亡率高于乳腺癌。近幾年隨著PARP抑制劑(olaparib、rucaparib、niraparib、talazoparib)的接連上市,給卵巢癌患者帶來了希望。PARP是一種DNA修復酶,在細胞DNA單鏈損傷修復過程中起關鍵作用。抑制PARP(主要是PARP-1)可導致細胞發(fā)生雙鏈損傷,并可導致BRCA缺陷型細胞的死亡。課題組根據PARP抑制劑上市藥物的結構特點,將縮胺基硫脲基團與溴酚基團結合,合成出一系列溴酚-縮胺基硫脲化合物。體外酶活實驗證明其中四個化合物可選擇性抑制PARP-1活性,其中化合物11對PARP-1的IC_(50)為29.5 nM,對PARP-2的IC_(50)1000 nM。MTT檢測發(fā)現(xiàn)化合物11可顯著抑制卵巢癌細胞SK-OV-3增值,誘導SK-OV-3凋亡,ROS積累和G2/M期周期阻滯。進一步實驗表明化合物11可誘導DNA雙鏈損傷及H2AX磷酸化,并抑制H_2O_2所導致的PAR形成。蛋白質組學研究表明化合物11可抑制細胞DNA修復功能。體內裸鼠移植瘤實驗表明化合物11可顯著抑制裸鼠移植瘤生長,安全性良好;作用機制表明化合物11體內抗腫瘤活性是通過抑制PARP-1實現(xiàn)的。以上實驗為開發(fā)具有選擇性的PARP-1抑制劑提供了有力的實驗依據,為研究新型的治療卵巢癌藥物提供了理論依據。
【學位單位】：中國科學院大學(中國科學院海洋研究所)
【學位級別】：博士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：R914;R96
【部分圖文】：

eIF4E 在細胞內主要受以下幾個方面的調節(jié)：eIF4F 復合物；eIF4E酸化水平；PI3K/Akt/mTOR 信號通路和 Ras/ERK/MNK 信號通路。.2.2.1 eIF4E/eIF4G 復合物eIF4E 在細胞內與 eIF4G 和 eIF4A 形成復合物 eIF4F 后開始翻譯過程。在正條件下，eIF4F 復合物受到阻遏蛋白 4EBPs（主要是 4EBP1）的抑制。4EBP1與 eIF4E 競爭，抑制 eIF4F 的形成，細胞 mRNA 翻譯處于低水平，即維持細正常需求（圖 1.1）(Alain et al., 2012) 。當細胞受到外界刺激，如外界壓力、養(yǎng)因子、生長因子等刺激時，4EBPs 會發(fā)生磷酸化，磷酸化是的 4EBP1 從 eIF4F合物上脫落下來，使得 eIF4F 復合物啟動翻譯過程(Richter and Sonenberg,005) 。研究發(fā)現(xiàn)，4EBP1 的磷酸化增加與癌癥的發(fā)生、發(fā)展及患者的存活率差關(Castellvi et al., 2006; Dumstorf et al., 2010; Graff et al., 2009; Rojo et al.,007) 。

4EBP1 的磷酸化受到 PI3K/Akt/mTOR 信號通路的調節(jié)。mTOR 是一種多功能的絲氨酸/蘇氨酸激酶，存在于 2 種不同的復合物，mTORC1 和 mTORC2 。其中 mTORC1 通過磷酸化下游靶標如 4EBP1 和 S6Ks 來控制許多細胞過程，包括mRNA 翻譯，細胞生長和增殖(Tee and Blenis, 2005) 。mTOR 受到上游 PI3K/Akt的調節(jié)。細胞內 PI3K 的活化導致膜結合的磷脂磷脂酰肌醇二磷酸（PIP2）轉化為磷脂酰肌醇三磷酸（PIP3）。Akt 與 PIP3 的結合促進其在蘇氨酸 308（T308）的磷酸化�；罨�的 Akt 會誘導 mTORC1 活化，活化的 mTORC1 進一步導致 S6K和 4EBP1 的磷酸化。磷酸化的 S6K 促進核糖體生物合成，而 4EBP1 的磷酸化抑制其作為翻譯阻遏物的活性并促進與 eIF4F 復合物的脫離，并因此激活 eIF4F 復合物，從而能夠促進帽依賴性 mRNA 翻譯，如像 Mcl-1，c-myc，Cyclin D1 和Bcl-xL 等(Feldman et al., 2009; Hsieh et al., 2010; Jacinto et al., 2006; Muller et al.,2013) 。

圖 1.3 抑制 eIF4E/eIF4G 相互作用化合物結構。Figure 1.3 Structure of compounds inhibit eIF4E/eIF4G interaction.研究人員通過蛋白結晶及 X 衍射發(fā)現(xiàn) 4EGI-1 可與遠離 eIF4E/eIF4G 界面的eIF4E 區(qū)域結合，并誘導兩個亞基之間相互作用的變構抑制(Papadopoulos et al.,2014) 。除了抑 eIF4G/eIF4E 相互作用外，4EGI-1 也穩(wěn)定 4EBP1 與 eIF4E 結合，這抑制了 eIF4E 敏感性 mRNA 的翻譯。
【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 陳抗生;中草藥的抗腫瘤活性篩選試驗[J];日本醫(yī)學介紹;1980年06期

2 趙博宇;朱天驕;方玉春;顧謙群;朱偉明;;深海來源的微生物抗腫瘤活性篩選及次級代謝產物的初步研究[J];中國海洋藥物;2008年04期

3 于垂亮,崔承彬,朱天驕,顧謙群,劉紅兵,方玉春,韓冰,蔡兵;海洋真菌的分離、抗腫瘤活性篩選與發(fā)酵條件研究[J];中國海洋藥物;2004年05期

4 張明燕;李婷婷;張雪紅;;苤藍化學成分預實驗及抗腫瘤活性篩選[J];化工技術與開發(fā);2017年01期

5 朱天驕;顧謙群;朱偉明;方玉春;劉培培;;南極微生物的分離及抗腫瘤活性篩選[J];中國海洋藥物;2006年01期

6 季宇彬;婁艷華;高世勇;;昆布多糖分離純化及其抗腫瘤活性的研究[J];中草藥;2009年S1期

7 石玉;李祎亮;劉巍;鄒美香;趙樂晶;;2-羥基查耳酮類衍生物的合成與抗腫瘤活性篩選[J];現(xiàn)代藥物與臨床;2010年01期

8 郝鵬飛;朱天驕;賈鐵錚;顧謙群;朱偉明;;海藻真菌的分離及其抗腫瘤活性篩選[J];中國海洋藥物;2007年05期

9 徐碩;姜文清;鄺詠梅;徐文峰;金鵬飛;;斑馬魚模型用于藥物抗腫瘤活性篩選的研究進展[J];西北藥學雜志;2018年03期

10 那廣水;周傳光;葉亮;孫茜;姚子偉;李紅霞;奚濤;;北極微生物的分離及抗菌抗腫瘤活性篩選[J];水產科學;2008年08期

相關博士學位論文 前2條

1 郭傳龍;海洋溴酚化合物抗腫瘤活性篩選及作用機制研究[D];中國科學院大學(中國科學院海洋研究所);2019年

2 馬曉媛;1,2-二氫喹啉類化合物的合成及脂質體的抗腫瘤活性篩選研究[D];吉林大學;2016年

相關碩士學位論文 前6條

1 周瑞宇;蒽環(huán)鼠李糖苷類化合物的抗腫瘤活性篩選和初步機制研究[D];中國海洋大學;2010年

2 張良;氮雜吲哚、5-氟吲哚類衍生物的設計合成和抗腫瘤活性篩選及2-哌嗪基苯甲酰胺類化合物庫的構建[D];浙江大學;2011年

3 李文;廣西生何首烏天然小分子化合物的提取分離及抗腫瘤活性篩選[D];廣西醫(yī)科大學;2010年

4 葉子奇;結構多樣性化合物庫內小分子抗腫瘤活性篩選及機制研究[D];浙江大學;2008年

5 肖爽;皂角刺總黃酮抗腫瘤有效組分的篩選及活性評價[D];瀘州醫(yī)學院;2012年

6 楊少梅;二芳醚類酪氨酸激酶抑制劑的設計、合成及抗腫瘤活性研究[D];廈門大學;2014年

本文編號：2889358