CN105213403A - 高三尖杉酯碱类化合物在制备抗肿瘤药物中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供高三尖杉酯碱类化合物或三尖杉酯碱类化合物在制备抗肿瘤药物中的应用,尤其针对p-eIF4E表达阳性的肿瘤。本发明应用生物素标记的HHT从肿瘤细胞中分离和鉴定出磷酸化eIF4E(p-eIF4E)是高三尖杉酯碱类化合物抗肿瘤作用的重要靶分子之一,研究发现p-eIF4E在一些肿瘤中呈异常高表达状态,高三尖杉酯碱类化合物对p-eIF4E表达阳性的肿瘤具有显著抑制作用。可在制备治疗p-eIF4E表达阳性的肿瘤药物中的应用。
Description
技术领域
本发明属于医药及药物化学领域,涉及抗肿瘤化合物和相应靶分子,特别是涉及高三尖杉酯碱类化合物在治疗磷酸化eIF4E(p-eIF4E)阳性肿瘤的用途。
背景技术
高三尖杉酯碱(Homoharringtonine,HHT)是从三尖杉科植物三尖杉(Cephalotaxusharringtonia)植物或其同属植物中提取分离得到的生物碱。此属植物中含有多种生物碱,如高三尖杉酯碱(homoharringtonine,HHT)、三尖杉酯碱(harringtonine,HT)、异三尖杉酯碱(isoharringtonine)及脱氧三尖杉酯碱,其中一些生物碱如三尖杉酯碱、高三尖杉酯碱不仅具有相似结构,而且具有显著抗癌活性和免疫抑制活性,在临床上已广泛用于治疗各种恶性肿瘤如白血病(SmithCRJr,etal.ThegenusCephalotaxus:sourceofhomoharringtonineandrelatedanticanceralkaloids.CancerTreatRep.1976;60,1157-70;JinJ,etal.Homoharringtonineincombinationwithcytarabineandaclarubicinresultedinhighcompleteremissionrateafterthefirstinductiontherapyinpatientswithdenovoacutemyeloidleukemia.Leukemia.2006;20:1361-1367;Quintás-Cardama,A,etal.PhaseI/IIstudyofsubcutaneoushomoharringtonineinpatientswithchronicmyeloidleukemiawhohavefailedpriortherapy.Cancer.2007;109,248-255)、骨髓异常增生综合征(MDS)(纪淑仪等.小剂量三尖杉酯碱治疗骨髓异常增生综合征14例.蚌埠医学院学报1997年22卷4期253页)、骨髓增殖性疾病(MPD)(单渊东等.高三尖杉酯碱治疗真性红细胞增多症13例报告.北京医学.1995年7卷5期.262-263页),自身免疫性疾病,如狼疮性肾炎(马义平等.小剂量高三尖杉酯碱佐治狼疮性肾炎的临床研究.中国医药指南.2009年7卷20期66-67页)等。
有关高三尖杉酯碱类化合物作用机制研究已有一些相关文献报道,如在细胞水平HHT可促进细胞分化及凋亡(王昀等,高三尖杉酯碱诱导K562和CML细胞凋亡及分化的实验研究,上海医学,2001,24(3),166-168;卢大用等,高三尖杉酯碱对白血病细胞分化和肿瘤转移的影响,上海大学学报,1999,5(2),175-177)。高三尖杉酯碱可能主要抑制真核细胞的蛋白质合成,抑制氨酰基-tRNA对核糖的结合及其核糖体与肽链的形成,因此影响多聚体形成的前的早期阶段,并使多聚核糖休解聚,干扰蛋白质核糖体功能,对细胞内DNA的合成也有抑制作用(蔡真等,凋亡相关基因Survivin,Bcl-2和bax表达在高三尖杉酯碱诱导骨髓增生异常综合征MUTZ-1细胞凋亡作用,中华实用肿瘤杂志,2003,18(3),188-191;蔡真等,survivingmRNA表达水平与高三尖杉酯碱诱导恶性血液病细胞凋亡的相关性研究,浙江大学学报,2006,35(2),204-208;王恒等,高三尖杉酯碱通过抑制P210-bcr/abl诱导K562细胞凋亡,中国实验血液学杂志,2000,8(4),287-289;陈春燕等,高三尖杉酯碱启动白血病细胞凋亡的比较蛋白质组学研究,中华血液学杂志,2003,24(12),624-628;李玉峰等,高三尖杉酯碱对慢性粒细胞白血病患者骨髓CD34+细胞端粒酶活性的影响,白血病·淋巴瘤,2004,13(1),42-43;李玉峰等,高三尖杉酯碱对慢性粒细胞白血病患者骨髓CD34^+CD7^+细胞的影响,中华血液学杂志,2007,28(10),706-707;李玉峰等,高三尖杉酯碱对慢性粒细胞白血病患者骨髓T细胞亚群和Th细胞亚群的影响,白血病·淋巴瘤,2006,15(1),37-39;李玉峰等,高三尖杉酯碱对慢性粒细胞白血病患者骨髓及K562细胞端粒酶活性的影响,中华血液学杂志,2003,24(6),329-329;孟小莉,高三尖杉酯碱诱导HL60细胞端粒酶活性的变化,郑州大学学报,2004,39(3),440-442;谢万灼等,端粒酶在高三尖杉酯碱诱导HL-60细胞凋亡中的作用,中华医学遗传学杂志,2002,19(2),169-171)。
然而,迄今为止,有关高三尖杉酯碱和三尖杉酯碱确切靶分子及其分子机制仍然不祥,严重阻碍这些化合物临床适应症的选择和应用。
发明内容
本发明的目的是提供高三尖杉酯碱类化合物在制备治疗p-eIF4E表达阳性的肿瘤药物中的应用。所述肿瘤特别选自白血病、多发性骨髓瘤、淋巴瘤、肝癌、胃癌、乳腺癌、胰腺癌、肺癌、大肠癌、骨肉瘤、黑色素瘤、人宫颈癌、神经胶质瘤、食管癌、前列腺癌等。
所述的高三尖杉酯碱类化合物优选三尖杉酯碱及其衍生物或高三尖杉酯碱及其衍生物。
本发明为解决上述问题,应用生物素标记的高三尖杉酯碱从肿瘤细胞中分离和鉴定出磷酸化eIF4E(p-eIF4E)是高三尖杉酯碱类化合物抗肿瘤作用的重要靶分子之一。进一步研究发现p-eIF4E在一些肿瘤中呈异常高表达状态,高三尖杉酯碱类化合物对p-eIF4E表达阳性的肿瘤具有显著抑制作用。本发明的主要目的是提供高三尖杉酯碱类化合物抗肿瘤作用的靶分子p-eIF4E和应用高三尖杉酯碱及其衍生物治疗p-eIF4E表达阳性的肿瘤。
附图说明
图1是高三尖杉酯碱抗肿瘤作用的靶分子p-eIF4E鉴定。其中(A)SDS-PAGE蛋白电泳分离裂解蛋白经考马斯亮蓝染色蛋白条带;(B)免疫印迹(Westernblot)实验验证p-eIF4E为高三尖杉酯碱主要靶分子之一。
图2是p-eIF4E在白血病细胞和正常血细胞中的表达水平。其中(A)为不同类型AML白血病细胞系;(B)为原代AML白血病细胞样本;(C)为正常血细胞样本。
图3是三尖杉酯碱(HT)和高三尖杉酯碱(HHT)对白血病细胞p-eIF4E影响;β-actin为内参。
图4是三尖杉酯碱(HT)和高三尖杉酯碱(HHT)对白血病细胞THP-1生长影响;CEP为无效化合物对照。
具体实施方式
本发明结合附图和实施例作进一步的说明。
本发明涉及三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱类化合物抗肿瘤作用的靶分子及其应用,特别是高三尖杉酯碱及其衍生物抗肿瘤作用的靶分子p-eIF4E,应用三尖杉酯碱、高三尖杉酯碱及其衍生物治疗p-eIF4E表达阳性的肿瘤。
在一种实施方式中,本发明涉及的高三尖杉酯碱类化合物抗肿瘤作用的靶分子p-eIF4E是通过应用生物素标记的高三尖杉酯碱作为分子探针和蛋白质质谱技术从肿瘤细胞蛋白中分离和鉴定出来,并得到免疫印迹等分子生物技术验证。首先用生物素标记的高三尖杉酯碱与肿瘤细胞蛋白提取液孵育,让生物素标记高三尖杉酯碱与其相互作用的蛋白质充分结合,然后,加入适量亲和素磁珠或亲和素琼脂糖珠孵育一定时间,将与高三尖杉酯碱特异性结合的蛋白质通过生物素捕获到亲和素磁珠或亲和素琼脂糖珠表面。应用缓冲液将未结合的蛋白质洗去,然后加入蛋白质裂解液,在水浴中煮沸5分钟,将与高三尖杉酯碱特异性结合的蛋白从磁珠或琼脂糖珠裂解下来,然后通过SDS-PAGE蛋白电泳分离裂解蛋白,经考马斯亮蓝染色或银染色蛋白条带。最后将染色的蛋白条带进行蛋白质质谱鉴定和免疫印迹验证。应用这一系列技术和方法我们成功地应用应用生物素标记的高三尖杉酯碱作为分子探针从肿瘤细胞中鉴定出p-eIF4E是高三尖杉酯碱类化合物抗肿瘤作用的主要靶分子之一。
在一种实施方式中,本发明涉及的高三尖杉酯碱类化合物抗肿瘤作用的靶分子p-eIF4E检测方法及p-eIF4E在不同肿瘤细胞中的表达水平。本发明应用免疫印迹技术对不同肿瘤细胞p-eIF4E表达水平检测发现,p-eIF4E在许多肿瘤细胞中呈异常高表达状态,而在相应正常细胞中不表达或低表达。
在一种实施方式中,本发明涉及的三尖杉酯碱、高三尖杉酯碱及其衍生物对肿瘤细胞p-eIF4E活性具有明显抑制作用,并且对高表达p-eIF4E的肿瘤细胞具有显著杀灭作用。
本发明的这些实施例举只对本发明做进一步说明,并不对本发明的范围构成任何限制。在下列实施例中,将更加具体地解释本发明,但应理解,下列实施例旨在说明本发明而不对本发明的范围构成任何限制。
实施例1:高三尖杉酯碱抗肿瘤作用的靶分子p-eIF4E鉴定
(1)生物素标记的高三尖杉酯碱与1ml人白血病THP-1细胞蛋白溶液在1.5mlEP离心管内4°C条件下孵育过夜,让生物素标记的高三尖杉酯碱与其相互作用的蛋白质充分结合;(2)加入适量亲和素磁珠室温条件下孵育1小时,以便让与高三尖杉酯碱特异性结合的蛋白质通过生物素捕获到亲和素磁珠表面;(3)在磁力架上应用缓冲液将未结合的蛋白质洗去;(4)加入蛋白质裂解液,在水浴中煮沸5分钟,将与高三尖杉酯碱特异性结合的蛋白从磁珠表面裂解下来;(5)通过SDS-PAGE蛋白电泳分离裂解蛋白,经考马斯亮蓝染色蛋白条带;(6)将染色的蛋白条带进行蛋白质质谱鉴定和免疫印迹验证。应用这一系列技术和方法我们成功地应用应用生物素标记的高三尖杉酯碱作为分子探针从白血病细胞中鉴定出p-eIF4E是其抗肿瘤作用的主要靶分子之一,结果见图1。
实施例2:磷酸化eIF4E(p-eIF4E)在不同肿瘤细胞系、原代肿瘤细胞样本及正常细胞中的表达
(1)实验材料
白血病细胞株:KG-1a,KG-1,Kasumi,HL-60,U937,NB4,THP-1。原代白血病细胞样本来自不同类型AML,正常血细胞样本来自志愿者。
(2)实验方法采用常规免疫印迹技术。
按常规法提取白血病细胞和正常血细胞样本细胞蛋白,经SDS-PAGE蛋白电泳分离蛋白,然后转印到NC膜上,按常规法进行一抗和二抗孵育、显色、曝光等实验步骤。β-actin作为内参。结果如图2显示p-eIF4E在白血病细胞系(A)及一些原代白血病细胞样本(B)中呈高表达状态,而在正常血细胞中低表达或不表达(C)。
实施例3:三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱抑制人THP-1白血病细胞p-eIF4E表达
(1)实验材料
白血病细胞株:人THP-1白血病细胞株(急性髓系白血病-M5,AML-M5)。
试剂:三尖杉酯碱、高三尖杉酯碱
(2)实验方法
取生长良好的白血病细胞接种到6孔细胞培养板孔内,密度为1×106/ml。培养液为含10%胎牛血清的1640细胞培养液。加入不同浓度的三尖杉酯碱、高三尖杉酯碱,混匀后,置于二氧化碳(5%CO2)细胞培养箱37oC培养48小时。然后提取细胞蛋白,用免疫印迹检测p-eIF4E表达水平。
(3)实验结果
实验结果见图3。三尖杉酯碱(HT)和高三尖杉酯碱(HHT)呈剂量依赖方式下调p-eIF4E水平,但不影响总的eIF4E水平。40ng/ml浓度三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱即可见明显抑制THP-1细胞p-eIF4E水平。
实施例4:三尖杉酯碱(HT)和高三尖杉酯碱(HHT)抑制人THP-1白血病细胞增殖
(1)实验材料
白血病细胞株:人THP-1白血病细胞株(急性髓系白血病-M5,AML-M5)。
试剂:三尖杉酯碱(HT)、高三尖杉酯碱(HHT)、粗榧碱(CEP)
主要仪器:细胞培养箱,酶标仪
(2)实验方法
取生长良好的白血病细胞6000个,接种到96孔细胞培养板孔内。培养液为含10%胎牛血清的1640细胞培养液。加入不同浓度的三尖杉酯碱(HT)、高三尖杉酯碱(HHT)、粗榧碱(CEP),混匀后,置于二氧化碳(5%CO2)细胞培养箱37oC培养72小时。然后用MTT法测定活细胞浓度。在本实验中空白对照组(不加化合物处理)细胞活力设为100%,并计算出化合物作用后细胞活力(%)和72小时白血病细胞半数生长抑制浓度(72小时IC50值)。粗榧碱(CEP)化合物作为阴性对照。
(3)实验结果
实验结果见图4。结果显示本发明的三尖杉酯碱(HT)、高三尖杉酯碱(HHT)能抑制高表达p-eIF4E的人THP-1白血病细胞增殖,并呈明显剂量依赖,而阴性对照化合物CEP对白血病细胞活力无明显影响。
实施例5:高三尖杉酯碱抑制人不同类型肿瘤细胞增殖
(1)实验材料
肿瘤细胞系:K562/adr(耐药慢性髓系白血病,CML)、A549(肺癌细胞系)、Kasumi-1(急性髓系白血病AML-M2)、Jurkat(急性淋巴细胞白血病)、NB4(急性髓系白血病AML-M3)、H9(急性淋巴细胞白血病)、RPMI8226(多发性骨髓瘤)、MGC-803(胃癌)、Becap37(乳腺癌)、HepG2(肝癌)、Huh-7(肝癌)、PANC-1(胰腺癌)、CAES-17(食管癌)、U87(神经胶质瘤)、PC-3(前列腺癌)、RKO(大肠癌)、MG-63(骨肉瘤)、Hela(宫颈癌)、AGS(胃癌)、MCF-7(乳腺癌)、SPC-A-1(肺癌)。
试剂:汉防己甲素
主要仪器:细胞培养箱,酶标仪
(2)实验方法
取生长良好的肿瘤细胞6000个,接种到96孔细胞培养板孔内。培养液为含10%胎牛血清的1640细胞培养液。加入不同浓度的汉防己甲素,混匀后,置于二氧化碳(5%CO2)细胞培养箱37oC培养72小时。然后用MTT法测定活细胞浓度。在本实验中对照组(不加化合物处理)细胞活力设为100%,并计算出汉防己甲素作用后细胞活力(%)和72小时白血病细胞半数生长抑制浓度(72小时IC50值)。
(3)实验结果
结果如表一所示,本发明的高三尖杉酯碱对21种不同类型肿瘤细胞生长均有抑制作用,72小时IC50值在0.004μg/ml至0.054μg/ml之间。
Claims (5)
1.一种高三尖杉酯碱类化合物在制备治疗p-eIF4E表达阳性的肿瘤药物中的应用。
2.一种三尖杉酯碱类化合物在制备治疗p-eIF4E表达阳性的肿瘤药物中的应用。
3.根据权利要求1或2所述的应用,其特征在于,所述肿瘤选自白血病、多发性骨髓瘤、淋巴瘤、肝癌、胃癌、乳腺癌、胰腺癌、肺癌、大肠癌、骨肉瘤、宫颈癌、神经胶质瘤、食管癌、前列腺癌。
4.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,高三尖杉酯碱类化合物选用高三尖杉酯碱及其衍生物。
5.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,三尖杉酯碱类化合物选用三尖杉酯碱及其衍生物。
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