CN108379583A - 一种肿瘤转移药物治疗的靶标及其应用 - Google Patents

一种肿瘤转移药物治疗的靶标及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108379583A
CN108379583A CN201810259369.2A CN201810259369A CN108379583A CN 108379583 A CN108379583 A CN 108379583A CN 201810259369 A CN201810259369 A CN 201810259369A CN 108379583 A CN108379583 A CN 108379583A
Authority
CN
China
Prior art keywords
prak
drug
inhibitor
expression
bioactivity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810259369.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108379583B (zh
Inventor
张毓
王巍
王羽晴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Peking University
Original Assignee
Peking University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peking University filed Critical Peking University
Priority to CN201810259369.2A priority Critical patent/CN108379583B/zh
Publication of CN108379583A publication Critical patent/CN108379583A/zh
Priority to JP2020552020A priority patent/JP7138973B2/ja
Priority to KR1020207029270A priority patent/KR102591642B1/ko
Priority to US17/041,917 priority patent/US20210132041A1/en
Priority to EP18912072.8A priority patent/EP3785768A4/en
Priority to PCT/CN2018/110767 priority patent/WO2019184306A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108379583B publication Critical patent/CN108379583B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/495Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
    • A61K31/4985Pyrazines or piperazines ortho- or peri-condensed with heterocyclic ring systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
    • G01N33/5008Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
    • G01N33/5011Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics for testing antineoplastic activity
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/535Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with at least one nitrogen and one oxygen as the ring hetero atoms, e.g. 1,2-oxazines
    • A61K31/53751,4-Oxazines, e.g. morpholine
    • A61K31/53771,4-Oxazines, e.g. morpholine not condensed and containing further heterocyclic rings, e.g. timolol
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A61K31/7105Natural ribonucleic acids, i.e. containing only riboses attached to adenine, guanine, cytosine or uracil and having 3'-5' phosphodiester links
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7088Compounds having three or more nucleosides or nucleotides
    • A61K31/713Double-stranded nucleic acids or oligonucleotides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • A61K45/06Mixtures of active ingredients without chemical characterisation, e.g. antiphlogistics and cardiaca
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • A61P35/04Antineoplastic agents specific for metastasis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/12Transferases (2.) transferring phosphorus containing groups, e.g. kinases (2.7)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/48Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving transferase
    • C12Q1/485Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving transferase involving kinase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6883Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • C12Q1/6886Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material for cancer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y207/00Transferases transferring phosphorus-containing groups (2.7)
    • C12Y207/11Protein-serine/threonine kinases (2.7.11)
    • C12Y207/11001Non-specific serine/threonine protein kinase (2.7.11.1), i.e. casein kinase or checkpoint kinase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/158Expression markers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2500/00Screening for compounds of potential therapeutic value
    • G01N2500/04Screening involving studying the effect of compounds C directly on molecule A (e.g. C are potential ligands for a receptor A, or potential substrates for an enzyme A)

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)

Abstract

本发明涉及生物技术和医药领域,具体公开了PRAK作为药物靶标在筛选抑制或预防肿瘤细胞转移的药物中的应用。本发明基于对PRAK作为肿瘤细胞转移靶标的发现,进一步提供了可抑制或预防肿瘤细胞转移的药物,所述药物的活性成分可降低PRAK表达水平或抑制PRAK生物活性,通过调控细胞迁移、HIF1α、MMP2和/或EMT系列分子的表达和/或功能,实现对肿瘤细胞转移的抑制或预防。

Description

一种肿瘤转移药物治疗的靶标及其应用
技术领域
本发明涉及生物技术和医药领域,具体地说,涉及PRAK作为药物靶标在筛选抑制或预防肿瘤细胞转移的药物中的应用。
背景技术
恶性肿瘤容易发生转移,其方式有四种:1、直接蔓延到邻近部位;2、淋巴转移:原发癌的细胞随淋巴引流转移到各级淋巴结及远隔部位如肺、肝、骨、脑等处,形成继发性肿瘤;3、血行转移:癌细胞进入血管,在血管内,或随血流转移至远隔部位如肺、肝、骨、脑等处,形成继发性肿瘤;4、种植:瘤细胞脱落后种植到另一部位,如内脏的癌播种到腹膜或胸膜上。恶性肿瘤转移对疾病转归有重大影响。
据估计,90%肿瘤病人的死亡是源于转移。因此,人们一直致力于研究如何抑制/预防肿瘤细胞的转移。
P38-调节/活化蛋白激酶(PRAK,也称MK5)是丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族成员之一。它作为p38MAPK下游底物,本身也是一种激酶,能催化多种底物,如HSP27、ERK3/4、14-3-3ε、p53、FOXO3、Rheb等的磷酸化,参与调控细胞应激、代谢、运动、生长、衰老等生命过程。例如,在能量耗竭等状态下,p38被激活,进而活化PRAK,后者催化Rheb磷酸化,导致mTORC1的活性被抑制,从而调控细胞代谢。关于其在肿瘤形成中的作用,现有研究表明,PRAK一方面通过促进细胞衰老抑制肿瘤的发生,另一方面又通过诱导血管形成加快业已形成的肿瘤的发展。但其在肿瘤转移中的作用还不得而知。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种肿瘤转移药物治疗的靶标及其应用。
为了实现本发明目的,本发明的技术方案如下:
本发明首先提供了PRAK作为药物靶标在筛选抑制或预防肿瘤细胞转移药物中的应用。
进一步地,本发明提供了PRAK的抑制剂在制备抑制或预防肿瘤细胞转移药物中的应用。
所述抑制剂表现为降低PRAK表达水平或抑制PRAK生物活性。其中,所述抑制剂包括但不限于特异性或非特异性降低PRAK的表达水平或使PRAK生物活性失活的抑制剂。即只要利用降低PRAK的表达或使PRAK生物活性降低而实现肿瘤细胞转移的抑制或预防的药物,均属于本发明的保护范围。
可选地,所述抑制剂可选自化学药物、生物大分子、多肽、单链抗体、反义寡聚核苷酸、小发夹RNA、小干扰RNA、基因编辑体系。
其中,所述化学药物包括可降低PRAK表达水平或抑制PRAK生物活性的化合物或其药学上可接受的盐。
本发明在研究过程中,在现有技术中发现了一种用于治疗变性和炎性疾病的[1.2.4]三唑并[1.5-a]吡嗪化合物或其可药用盐、溶剂化物或前药以及其立体异构体、同位素变体和互变异构体(由公开号为CN101454326A的专利申请记载),以及一种用于治疗变性和炎性疾病的咪唑并[1.2-a]吡嗪化合物或其可药用盐、溶剂化物或前药以及其立体异构体、同位素变体和互变异构体(由公开号为CN102036997A的专利申请记载),可作为PRAK的抑制剂,抑制PRAK的生物活性,降低肿瘤细胞迁移能力,并调控HIF1α、MMP2以及EMT系列分子的表达和功能,实现对肿瘤细胞转移的抑制或预防。即本发明提供了该化合物及其药用组合物的新用途,将其用于肿瘤细胞转移的抑制或预防。
进一步地,本发明通过大量客观试验探究机理,发现所述抑制剂通过抑制PRAK生物活性,降低肿瘤细胞迁移能力,并调控HIF1α、MMP2和/或EMT系列分子的表达和/或功能,实现对肿瘤细胞转移的抑制或预防。
更进一步地,所述抑制剂通过抑制PRAK生物活性,调控mTOR促进蛋白质翻译的能力来降低HIF1α蛋白的表达。
由于PRAK表达于多种肿瘤细胞,而HIF1α蛋白是肿瘤转移的主调控因子,因此,本发明所述的肿瘤细胞包括但不限于黑色素瘤细胞、乳腺癌细胞等。依据本发明在具体实施方式中给出的示例性说明,本领域技术人员可以依据常规知识推知,所述的肿瘤还可包括脑瘤,肺癌,膀胱癌,胃癌,卵巢癌,腹膜癌,胰腺癌,头颈癌,子宫颈癌,子宫内膜癌,结直肠癌,肝癌,肾癌,食管癌,胆囊癌,非霍奇金淋巴瘤,前列腺癌,甲状腺癌,雌性生殖道癌,淋巴瘤,骨癌,皮肤癌,结肠癌,睾丸癌等。
因此,本发明基于上述研究成果,提供了一种可抑制或预防肿瘤细胞转移的药物,所述药物的活性成分可抑制PRAK生物活性。
进一步地,基于上述机理,本发明还一种降低肿瘤细胞迁移能力、调控HIF1α、MMP2和/或EMT系列分子的表达和/或功能的药物,以及一种调控mTOR活性的药物,所述药物的活性成分可抑制PRAK生物活性。
需要说明的是,本发明通过研究发现了PRAK生物活性与“mTOR活性”,以及与“HIF1α、MMP2和/或EMT系列分子的表达和/或功能”之间的关系,因此,通过利用针对以PRAK作为靶标的抑制剂,来调控mTOR的活性、或调控HIF1α、MMP2和/或EMT系列分子的表达和/或功能,而实现的衍生应用,也属于本发明的保护范围。
本发明所采用的实验手段为(1)小分子化合物抑制剂;(2)基因水平干预,具体包括:PRAK基因敲除小鼠(PRAK敲除);B16(小鼠黑色素瘤)细胞系采用Cas9敲除PRAK(PRAK敲除);A375(人黑色素瘤)/MDA-MB-231(人乳腺癌细胞系)细胞系采用shRNA转染敲低PRAK。
在制备了PRAK抑制剂、PRAK敲低小鼠和各种敲除/敲低的细胞系后,用之干预黑色素瘤和乳腺癌细胞系的体外功能及其荷瘤小鼠和自发乳腺癌小鼠,得到实验结果如下:
(1)体外实验:
B16(小鼠黑色素瘤),A375(人黑色素瘤)以及MDA-MB-231(人乳腺癌细胞系)的transwell小室实验结果和划痕实验结果证明PRAK分子缺失或表达水平将大幅降低肿瘤细胞在体外的迁移能力,但并不影响肿瘤细胞的增殖(MTS测试)和凋亡(annexin V-7-AAD联合染色)。
(2)体内实验:
A)B16皮下注射模型(s.c.)结果显示PRAK基因水平的敲除/敲低或抑制剂的使用不影响原位肿瘤细胞的生长,其肿瘤生长曲线和最终肿瘤大小/重量与野生型组或未使用抑制剂组无明显差别。
B)B16尾静脉注射模型(i.v.)结果显示PRAK基因水平的敲除/敲低或抑制剂的使用将极大地降低该模型的肺转移率,有剂量依赖效应。且该项干预在肿瘤细胞转移早期意义更为重大,在肿瘤细胞注射后头5天使用PRAK抑制物即可完成对肿瘤细胞远端转移的抑制作用,其作用效果几乎等同于全程注射抑制剂的效果。若错失了该时间窗口,再使用抑制剂,则几乎无效。A375人黑色素瘤中应用shPRAK和PRAK抑制物有类似效果。
C)MDA-MB-231活体成像模型:采用活体荧光检测的方法,得到与B16尾静脉注射模型类似的结果。即shPRAK/PRAK抑制物的使用,将强烈抑制肿瘤细胞的肺部定植,14天/21天(最后获取并牺牲小鼠的时间)的监测结果均显示抑制剂组别的肺部荧光强度远低于未使用抑制剂的组别。
D)MMTV小鼠自发乳腺癌模型:MMTV-PyMT自发乳腺癌小鼠(几乎100%发病,起病时间为8-12周,市售可得,例如可购自Jackson Lab(JAX))与PRAK敲低小鼠杂交,得到MMTV-PyMT背景下的WT和PRAK敲低小鼠。结果显示,若使用PRAK敲除可大幅降低MMTV小鼠的自发肺转移率,MMTV-PRAK敲低小鼠中仅有一只小鼠(1/19)肺部发现一个转移灶,由此可见,PRAK敲除可显著提高癌细胞的转移抑制率。并且该小鼠原位的肿瘤细胞生物学特性(将原位肿留细胞直接研磨消化后进行测试)接近体外实验的结果,即PRAK的缺失只会影响其远端转移的效应,而其增殖和凋亡功能不受影响。使用PRAK抑制剂也有类似的转移抑制效果。
(3)PRAK调控肿瘤转移的潜在机制:
A)RNA-seq大数据分析,PRAK的表达和缺氧以及氧代谢相关途径密切相关;
B)PRAK可以调控HIF1α、MMP2以及EMT系列分子的表达和功能;
C)PRAK可以通过调控mTOR活性来调控HIF1α蛋白的合成。
(4)PRAK表达与肺腺癌/鳞癌患者转移的相关性:对比发生肿瘤转移的病人和未发生肿瘤转移的病人的cDNA,发生肿瘤转移的病人表达更高水平的PRAK(p<0.005)。且PRAK的表达与MMP2呈正相关(r(Spearman)=0.5050238(p=3.651e-05))。
(5)对PRAK的RNA水平和肺癌患者的生存率的大数据筛查显示,PRAK的表达高低与患者的生存率呈明显负相关。
在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可以相互组合,得到具体实施方式。
本发明的有益效果在于:
本发明提供了一种可有效抑制肿瘤细胞转移的作用靶标PRAK,并探究了其作用机制,发现通过降低PRAK的酶活性或使PRAK表达水平降低,可降低肿瘤细胞迁移能力,并调控mTOR活性、HIF1α、MMP2和/或EMT系列分子的表达和/或功能,从而实现对肿瘤细胞转移的抑制或预防。
另一方面,本发明还通过实验研究验证了PRAK抑制剂不同于现有肿瘤化疗药物的特性。化疗药物通常通过影响肿瘤细胞的生长和存活发挥抗肿瘤效应,对正常组织的毒性和耐药性几乎是无可避免的。而PRAK的敲除/敲低或抑制剂的使用不影响原位肿瘤细胞的生长和存活,而只是作用于转移环节,防止远端转移的发生。该干预在肿瘤细胞转移早期意义更为重大,在肿瘤细胞静脉注射头5天使用PRAK抑制物即可完成对肿瘤细胞远端转移的抑制作用,并可强烈抑制肿瘤细胞的肺部定植。
附图说明
图1为PRAK敲除以及PRAK抑制剂对B16-F10增殖的影响。
图2为PRAK敲除以及PRAK抑制剂对B16-F10凋亡的影响。
图3为PRAK敲除以及PRAK抑制剂对B16-F10迁移的影响。
图4为PRAK敲除以及PRAK抑制剂对B16-F10侵袭的影响。
图5为PRAK敲除以及PRAK抑制剂对B16-F10肿瘤原位生长的影响。
图6为PRAK敲除以及PRAK抑制剂对B16-F10肺定植能力的影响。
图7为不同时间和三种不同的PRAK抑制剂处理对B16-F10肿瘤细胞远端转移的影响。
图8为PRAK敲低以及PRAK抑制剂对A375侵袭能力的影响。
图9为PRAK敲低以及PRAK抑制剂对A375肺定植能力的影响。
图10为PRAK敲低以及PRAK抑制剂对MDA-MB-231侵袭能力的影响。
图11为PRAK敲低以及PRAK抑制剂对MDA-MB-231肺定植能力的影响。
图12为PRAK敲除以及PRAK抑制剂对MMTV-PyMT小鼠自发乳腺肿瘤发生的影响。
图13为PRAK敲除及PRAK抑制剂对MMTV-PyMT小鼠自发乳腺肿瘤肺转移的影响。
图14为PRAK敲除对MMTV-PyMT小鼠肿瘤细胞体外增殖的影响。
图15为PRAK敲除对MMTV-PyMT小鼠肿瘤细胞体外凋亡的影响。
图16为野生型和PRAK敲除的B16-F10细胞的RNA Seq结果差异表达基因的分布。
图17为野生型和PRAK敲除的B16-F10细胞差异表达基因的GO通路富集。
图18为PRAK敲除以及PRAK抑制剂显著降低B16-F10细胞系HIF-1α及MMP2的蛋白表达水平。
图19为PRAK敲除对B16-F10细胞系中EMT相关分子表达的影响。
图20为PRAK敲除以及PRAK抑制剂诱导的mTOR通路相关分子的磷酸化水平的改变。
图21为未发生远端转移与发生远端转移的肺癌患者肿瘤样本PRAK mRNA水平的检测。
图22为肺癌患者肿瘤样本PRAK及MMP2mRNA表达水平的相关性分析。
图23为GEPIA数据库中PRAK高表达与低表达肺癌患者的生存期分析。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的,并不是用于对本发明的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下,可以对本发明进行各种修改和替换。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
本发明下述实施例中所使用的PRAK抑制剂选自如下化合物:
实施例1
本实施例以小鼠黑色素瘤为例,用于说明PRAK对B16-F10体外增殖、体外存活、侵袭能力、肿瘤原位生长及早期肺定植的影响。
一、实验方法:
1、对体外增殖与存活的影响
实验步骤:
MTS:将相同数目的PRAK WT及KO细胞铺至96孔板,贴壁后不同时间点加入CellTiter 96Aqueous细胞增殖检测溶液,37℃孵育1~4h后,490nm检测吸光度值,绘制细胞增殖曲线。
AnnexinV/7-AAD染色:将细胞铺至24孔板,贴壁后加入PRAK抑制剂0.1μM和1μM处理,24h后收细胞进行AnnexinV/7-AAD染色,流式分析细胞凋亡情况。
2、对迁移及侵袭能力的影响
实验步骤:
划痕实验:将相同数目的PRAK WT及KO细胞铺至12孔板,贴壁后用枪尖在孔板中央进行划痕,并换用0.1%FBS的培基培养,24h比对划痕愈合情况。类似地,还可以比较不同浓度PRAK抑制剂对划痕愈合的影响。
侵袭实验:将Matrigel包被的Transwell小室37℃预先再水化,2h后,将0.5~2×105的细胞重悬于无血清培基,置于上室,下室加入10%FBS的培养基,12~20小时后取出上室,将液体吸干,置于提前预冷的甲醇中,4℃固定15min。将甲醇吸干,用棉签将室内膜表面擦干,将小室置于结晶紫中避光染色20min。PBS洗3次,每次5min。将室内膜表面擦干,封片,镜下计数。
3、对肿瘤原位生长的影响
实验步骤:选取6-8周的C57BL/6雌性小鼠(市售可得,例如可购自维通丽华)进行实验,将处于对数生长期的B16F10细胞消化,PBS洗两遍,计数后,PBS重悬调整细胞悬液浓度为1.5×106/ml。将肿瘤细胞皮下接种至小鼠侧肋部,200μL细胞悬液/只,含3×105个细胞。给药组腹腔注射PRAK抑制剂2mg/kg/d。
每两天用游标卡尺测量肿瘤长径(L)及短径(S),用公式L×S×S×0.5计算肿瘤大小,绘制肿瘤生长曲线。
4、对早期肺定植的影响
实验步骤:选取6-8周的C57BL/6雌性小鼠进行实验,将处于对数生长期的B16F10细胞消化,PBS洗两遍,计数后,PBS重悬调整细胞悬液浓度为5×105/ml。将肿瘤细胞经尾静脉注射打入小鼠体内,每只注入200μL细胞悬液,1×105个细胞。15天后,将小鼠处死,取出肺脏,计数肺表面肿瘤结节数目。给药组分为0-4天或5-15天给药,给药方式为腹腔注射PRAK抑制剂2mg/kg/d。
二、实验结果:
1、如图1所示,PRAK敲除以及PRAK抑制剂对B16-F10的增殖没有明显影响。
2、如图2所示,PRAK敲除以及PRAK抑制剂对B16-F10的凋亡没有明显影响。
3、如图3所示,PRAK敲除以及PRAK抑制剂会明显抑制B16-F10的迁移能力。
4、如图4所示,PRAK敲除以及PRAK抑制剂会明显抑制B16-F10的侵袭能力。
5、如图5所示,PRAK敲除以及PRAK抑制剂对皮下接种的B16-F10肿瘤的原位生长没有明显影响。
6、如图6所示,PRAK敲除以及PRAK抑制剂会明显抑制静脉注射B16-F10细胞的肺定植能力。
7、如图7所示,细胞静脉注射后第0-4天使用PRAK抑制剂可明显抑制B16-F10肿瘤细胞远端转移。第5-15天使用PRAK抑制剂无明显抑制效果。不仅如此,该实验结果还可体现出,三种不同的PRAK抑制剂均有类似的抑制效果。
由此可以说明,PRAK敲除以及PRAK抑制剂对B16-F10的增殖及原位生长没有明显影响,但可以显著抑制B16-F10的侵袭能力和肺定植能力。
实施例2
本实施例以人黑色素瘤为例,用于说明PRAK对A375侵袭能力和肺定植能力的影响。
一、实验方法:
同实施例1,将B16F10替换为A375,PRAK敲低使用shRNA转染,体内接种的受体鼠为Scid-Beige(市售可得,例如可购自维通丽华)。
二、实验结果:
1、如图8所示,PRAK敲低以及PRAK抑制剂会明显抑制A375的侵袭能力。
2、如图9所示,PRAK敲低以及PRAK抑制剂会明显抑制A375的肺定植能力。
由此可以说明,PRAK敲低以及PRAK抑制剂可以显著抑制A375的侵袭能力和肺定植能力。
实施例3
本实施例以人乳腺癌细胞系为例,用于说明PRAK对MDA-MB-231侵袭能力和肺定植能力的影响。
一、实验方法:
实验步骤:选取6-8周的SCID Beige雌性小鼠进行实验,将处于对数生长期的野生型或PRAK shRNA转染的MDA-MB-231细胞消化,PBS洗两遍,计数后,PBS重悬调整细胞悬液浓度为2.5×106/ml。将肿瘤细胞经尾静脉注射打入小鼠体内,每只注入200μL细胞悬液,5×105个细胞。使用IVIS Spectrum小动物活体成像系统监测小鼠肺部肿瘤细胞生长情况,21天后,将小鼠处死,取出肺脏,计数肺表面肿瘤结节数目。给药组在最初五天腹腔注射PRAK抑制剂2mg/kg/d。
二、实验结果:
1、如图10所示,PRAK敲低以及PRAK抑制剂会明显抑制MDA-MB-231的侵袭能力。
2、如图11所示,PRAK敲低以及PRAK抑制剂会明显抑制MDA-MB-231的肺定植能力。
由此可以说明,PRAK敲低以及PRAK抑制剂可以显著抑制MDA-MB-231的侵袭能力和肺定植能力。
实施例4
本实例以MMTV-PyMT自发乳腺癌小鼠为例,用于说明PRAK对自发乳腺癌肺转移的影响。
一、实验方法:
1、对小鼠原发乳腺肿瘤发生及生长及的影响
将MMTV-PyMT小鼠与PRAK小鼠杂交,获得MMTV-PRAK WT及MMTV-PRAK敲除的小鼠,8-10周起观察乳腺部位肿瘤发生情况,另有一组MMTV-PRAK WT小鼠自12周起,隔天给予PRAK抑制剂(1mg/kg)。至15周,处死小鼠,计数乳腺肿瘤结节,并称量重量,同时计数肺部肿瘤结节。
2、对小鼠原发肿瘤体外增殖及凋亡的影响
实验步骤:将小鼠乳腺原位肿瘤取出,剪碎,通过DNA酶及胶原酶消化处理、密度梯度离心的方式分离出肿瘤细胞,进行MTS以及AnnexinV/7-AAD染色。
二、实验结果:
1、如图12所示,PRAK敲除以及PRAK抑制剂对乳腺自发肿瘤发生率及生长无明显影响。
1、如图13所示,PRAK敲除以及PRAK抑制剂明显抑制了小鼠乳腺自发肿瘤的肺转移。
2、如图14所示,PRAK敲除对自小鼠自发乳腺肿瘤分离获取的肿瘤细胞在体外的增殖能力无明显影响。
3、如图15所示,PRAK敲除对自小鼠自发乳腺肿瘤分离获取的肿瘤细胞体外凋亡水平无明显影响。
实施例5
本实施例用于说明PRAK敲除对B16-F10细胞系基因转录谱的影响。
一、实验方法:
1、分别提取PRAK WT和PRAK敲除的B16-F10细胞RNA,进行RNA Seq,并对得到的差异表达基因进行GO富集。
二、实验结果:
1、如图16所示,与野生型相比,PRAK基因敲除后出现的差异表达基因大部分为下调,小部分表达上调。
2、如图17所示,PRAK WT与PRAK敲除差异表达基因的功能富集显示,PRAK敲除后下调的基因很多与乏氧反应相关。
实施例6
本实施例用于说明PRAK对HIF1α、MMP2和/或EMT系列分子的表达和功能的影响。
一、实验方法:
Western Blot方法检测PRAK敲除以及PRAK抑制剂处理后各分子蛋白水平的变化。
二、实验结果:
1、如图18所示,PRAK敲除以及PRAK抑制剂会显著降低B16-F10细胞系HIF-1α及MMP2的表达水平。
2、如图19所示,PRAK敲除显著降低B16-F10细胞系N-cadherin表达,同时促进E-cadherin的表达。
实施例7
本实施例用于说明PRAK对mTOR相关分子表达的影响。
一、实验方法:
Western Blot方法检测PRAK敲除以及PRAK抑制剂处理后各分子蛋白磷酸化水平的变化。
二、实验结果:
如图20所示,PRAK敲除以及PRAK抑制剂处理后,mTOR通路相关分子的磷酸化水平下调。
实施例8
本实施例用于说明PRAK与肺癌患者肿瘤转移能力的相关性。
一、实验方法:
1、收集肺腺癌及肺鳞癌患者的肿瘤标本,对PRAK表达进行mRNA水平的检测,并根据术后随访分为未发生远端转移组(N)和发生远端转移组(T),对结果进行统计学分析。
2、对上述患者样本的PRAK和MMP2进行mRNA水平检测,并对结果进行相关性分析。
3、利用GEPIA网站数据库分析PRAK表达水平对肺癌患者生存期的影响。
二、实验结果:
1、如图21所示,相对于未发生远端转移的患者,发生转移的患者其肿瘤样本中PRAK表达较高。
2、如图22所示,肿瘤患者样本中PRAK和MMP2的表达水平呈正相关。
3、如图23所示,肺癌患者生存期与PRAK基因具有显著相关性,PRAK高表达的患者较PRAK低表达的患者生存期更短。
统一说明:实施例2-9均在采用PRAK抑制剂-23作为PRAK抑制剂进行实验后,替换PRAK抑制剂-22、PRAK抑制剂-29进行重复实验,经实验验证,三种抑制剂的功能相同(均能实现相同的抑制效果)。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.PRAK作为药物靶标在筛选抑制或预防肿瘤细胞转移药物中的应用。
2.PRAK的抑制剂在制备抑制或预防肿瘤细胞转移药物中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于,所述抑制剂通过降低PRAK表达水平或抑制PRAK生物活性,调控细胞迁移、HIF1α、MMP2和/或EMT系列分子的表达和/或功能,实现对肿瘤细胞转移的抑制或预防。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述抑制剂通过降低PRAK表达水平或抑制PRAK生物活性,调控mTOR及其底物的表达,进一步来调控HIF1α蛋白的表达。
5.一种抑制或预防肿瘤细胞转移的药物,其特征在于,所述药物的活性成分可降低PRAK表达水平或抑制PRAK生物活性。
6.根据权利要求5所述的药物,其特征在于,所述药物可为化学药物、生物大分子、多肽、单链抗体、反义寡聚核苷酸、小发夹RNA、小干扰RNA、基因编辑体系。
7.根据权利要求6所述的药物,其特征在于,所述药物包括[1.2.4]三唑并[1,5-a]吡嗪化合物或其可药用盐、溶剂化物或前药以及其立体异构体、同位素变体和互变异构体。
8.根据权利要求6所述的药物,其特征在于,所述药物包括咪唑并[1.2-a]吡嗪化合物或其可药用盐、溶剂化物或前药以及其立体异构体、同位素变体和互变异构体。
9.一种调控HIF1α、MMP2和/或EMT系列分子的表达和/或功能的药物,其特征在于,所述药物的活性成分可降低PRAK表达水平或抑制PRAK生物活性。
10.一种调控mTOR活性的药物,其特征在于,所述药物的活性成分可降低PRAK表达水平或抑制PRAK生物活性。
CN201810259369.2A 2018-03-27 2018-03-27 一种肿瘤转移药物治疗的靶标及其应用 Active CN108379583B (zh)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810259369.2A CN108379583B (zh) 2018-03-27 2018-03-27 一种肿瘤转移药物治疗的靶标及其应用
JP2020552020A JP7138973B2 (ja) 2018-03-27 2018-10-18 腫瘍転移の薬物治療における標的、及びその使用
KR1020207029270A KR102591642B1 (ko) 2018-03-27 2018-10-18 종양 전이의 약물 치료를 위한 표적 및 이의 응용
US17/041,917 US20210132041A1 (en) 2018-03-27 2018-10-18 Target for drug treatment of tumor metastasis and use thereof
EP18912072.8A EP3785768A4 (en) 2018-03-27 2018-10-18 TARGET FOR DRUG TREATMENT OF TUMOR METASTASIS AND USE THEREOF
PCT/CN2018/110767 WO2019184306A1 (zh) 2018-03-27 2018-10-18 一种肿瘤转移药物治疗的靶标及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810259369.2A CN108379583B (zh) 2018-03-27 2018-03-27 一种肿瘤转移药物治疗的靶标及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108379583A true CN108379583A (zh) 2018-08-10
CN108379583B CN108379583B (zh) 2021-08-17

Family

ID=63072675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810259369.2A Active CN108379583B (zh) 2018-03-27 2018-03-27 一种肿瘤转移药物治疗的靶标及其应用

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210132041A1 (zh)
EP (1) EP3785768A4 (zh)
JP (1) JP7138973B2 (zh)
KR (1) KR102591642B1 (zh)
CN (1) CN108379583B (zh)
WO (1) WO2019184306A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115804844B (zh) * 2022-09-26 2024-05-10 郑州大学 靶向抑制pak4的抑制剂在制备肿瘤防治药剂中的应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101454326A (zh) * 2006-05-31 2009-06-10 加拉帕戈斯股份有限公司 用于治疗变性和炎性疾病的三唑并吡嗪化合物
CN102036997A (zh) * 2008-05-07 2011-04-27 加拉帕戈斯股份有限公司 用于治疗变性和炎性疾病的稠合吡嗪化合物
CN105999271A (zh) * 2016-06-03 2016-10-12 深圳先进技术研究院 一种调控肿瘤细胞转移的新靶点及其应用

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7601852B2 (en) * 2006-05-11 2009-10-13 Kosan Biosciences Incorporated Macrocyclic kinase inhibitors
US7893058B2 (en) * 2006-05-15 2011-02-22 Janssen Pharmaceutica Nv Imidazolopyrazine compounds useful for the treatment of degenerative and inflammatory diseases
NZ573015A (en) * 2006-05-31 2010-11-26 Galapagos Nv Triazolopyrazine compounds useful for the treatment of degenerative & inflammatory diseases
CN103540655A (zh) * 2012-07-16 2014-01-29 复旦大学 Mk5基因在筛选抗肝癌药物中的应用
WO2016020427A1 (en) 2014-08-05 2016-02-11 Charité - Universitätsmedizin Berlin Macc1 inhibitors and use thereof in the treatment of cancer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101454326A (zh) * 2006-05-31 2009-06-10 加拉帕戈斯股份有限公司 用于治疗变性和炎性疾病的三唑并吡嗪化合物
CN102036997A (zh) * 2008-05-07 2011-04-27 加拉帕戈斯股份有限公司 用于治疗变性和炎性疾病的稠合吡嗪化合物
CN105999271A (zh) * 2016-06-03 2016-10-12 深圳先进技术研究院 一种调控肿瘤细胞转移的新靶点及其应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YOSHIZUKA N.等: "A novel function of p38-regulated/activated kinase in endothelial cell migration and tumor angiogenesis", 《MOL CELL BIOL》 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP7138973B2 (ja) 2022-09-20
KR102591642B1 (ko) 2023-10-19
US20210132041A1 (en) 2021-05-06
JP2021516695A (ja) 2021-07-08
KR20200131290A (ko) 2020-11-23
CN108379583B (zh) 2021-08-17
WO2019184306A1 (zh) 2019-10-03
EP3785768A1 (en) 2021-03-03
EP3785768A4 (en) 2022-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Whitehead et al. A colon cancer cell line (LIM1215) derived from a patient with inherited nonpolyposis colorectal cancer
Li et al. OTX1 contributes to hepatocellular carcinoma progression by regulation of ERK/MAPK pathway
Yu et al. Cigarette smoke induced urocystic epithelial mesenchymal transition via MAPK pathways
CN105056250B (zh) 一种microRNA在制备治疗前列腺癌的药物中的应用
CN109675035A (zh) LIN28/let-7信号通路抑制剂在制备调控PD-L1表达的药物中的应用
CN111712245A (zh) 用于肝细胞癌的治疗剂
CN108379583A (zh) 一种肿瘤转移药物治疗的靶标及其应用
CN109529041B (zh) 脾酪氨酸激酶作为肝内胆管细胞癌治疗靶点的应用
CN108014105B (zh) Yd1701在制备治疗aldh1a3高表达肿瘤的药物中的应用
WO2017048712A1 (en) Anti-neoplastic compounds and methods targeting qsox1
CN113181166B (zh) 莪术烯醇在制备抗肺癌药物中的应用
CN112535732B (zh) 一种细胞周期蛋白及其抑制剂在制备增强胰腺癌放疗效果的药物中的应用
CN112979753B (zh) 一种靶向c-Met的多肽及其应用
CN112266960A (zh) 一种Msi1在制备用于治疗胃癌制剂及预测化疗药物耐受中的应用
CN111557943A (zh) Pd0332991联合奥希替尼在制备治疗nsclc药物中的应用
CN116832041A (zh) 吴茱萸碱在制备治疗非小细胞肺癌药物中的应用
CN107582525A (zh) Trim31抑制剂磁性靶向载药微球在制备抑制pdac增殖能力药物中的应用
CN115721645B (zh) 去氢毛钩藤碱在制备抗癌药物中的应用
CN116850176A (zh) 银杏素在制备治疗非小细胞肺癌药物中的应用
Huang et al. LONG NON-CODING RNA, MEG3, SUPPRESSES BLADDER CANCER INVASION BY COMPETITIVELY BINDING MIR-27A AND PROMOTING PROTEIN TRANSLATION OF PHLPP2 TUMOR SUPPRESSOR: MP98-08
CN116392479A (zh) 小白菊内酯在制备治疗宫颈癌药物中的应用及治疗宫颈癌药物
CN115429793A (zh) 一种化合物在制备治疗肝细胞癌药物中的应用
CN106333951A (zh) 一种mTOR激酶抑制剂与MAPK激酶抑制剂的组合物的应用
Yu et al. IDO1 Inhibition Promotes Activation of Tumor-intrinsic STAT3 Pathway and Induces Adverse Tumor-protective Effects
CN117603119A (zh) 基于阳离子自由基的基因递送系统的制备及其在胰腺癌治疗中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant