CN108498524A - 薯蓣皂素在制备诱导抗肿瘤免疫及免疫检查点抗体药物增敏制剂中的用途 - Google Patents

薯蓣皂素在制备诱导抗肿瘤免疫及免疫检查点抗体药物增敏制剂中的用途 Download PDF

Info

Publication number
CN108498524A
CN108498524A CN201710106806.2A CN201710106806A CN108498524A CN 108498524 A CN108498524 A CN 108498524A CN 201710106806 A CN201710106806 A CN 201710106806A CN 108498524 A CN108498524 A CN 108498524A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chinese yam
yam saponin
test point
immunologic test
antibody drug
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.)
Pending
Application number
CN201710106806.2A
Other languages
English (en)
Inventor
叶丽
姜珊珊
董梦雪
王乾
冯美卿
鞠佃文
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.)
Fudan University
Original Assignee
Fudan 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 Fudan University filed Critical Fudan University
Priority to CN201710106806.2A priority Critical patent/CN108498524A/zh
Publication of CN108498524A publication Critical patent/CN108498524A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7042—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings
    • A61K31/7048—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having oxygen as a ring hetero atom, e.g. leucoglucosan, hesperidin, erythromycin, nystatin, digitoxin or digoxin

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

本发明属天然产物、肠道微生物及肿瘤免疫治疗技术领域，涉及一种植物来源的甾体皂素在制备诱导抗肿瘤免疫及免疫检查点抗体药物增敏制剂中的用途，薯蓣皂素通过综合调节肠道菌群，诱导抗肿瘤免疫效应，解除免疫抑制，并且能够促进免疫检查点抗体药物治疗黑色素瘤、非小细胞肺癌、胃癌、膀胱癌、三阴性乳腺癌和头颈癌等的疗效。经实验证实薯蓣皂素能上调促进免疫肠道微生物及下调抑制免疫肠道微生物；免疫组化检测结果表明薯蓣皂素使PD‑1+CD8+T细胞数量上升，Treg细胞下调，并伴随IFN‑γ表达水平升高；黑色素瘤皮下移植瘤小鼠实验结果表明薯蓣皂素显著增强黑色素瘤对PD‑1抗体药物的敏感性。本发明为解决免疫检查点抗体药物应答率低的问题提供新的方法。

Description

薯蓣皂素在制备诱导抗肿瘤免疫及免疫检查点抗体药物增敏 制剂中的用途
技术领域
本发明属天然产物、肠道微生物及肿瘤免疫治疗技术领域，涉及一种植物来源的甾体皂素在制备诱导抗肿瘤免疫及免疫检查点抗体药物增敏制剂中的用途，具体涉及薯蓣皂素通过综合调节肠道菌群，诱导抗肿瘤免疫效应，解除免疫抑制，并且能够促进免疫检查点抗体药物治疗黑色素瘤、非小细胞肺癌、胃癌、膀胱癌、三阴性乳腺癌和头颈癌等。
背景技术
现有技术公开了肠道菌群不仅与人体免疫系统息息相关，与多种疾病如肥胖、糖尿病、炎症、抑郁、甚至肿瘤也有着紧密的联系。近年来多项研究表明肠道微生物能够诱导抗肿瘤免疫效应细胞特别是T细胞功能，增强肿瘤免疫治疗甚至化疗药物的疗效，因此可以通过调节肠道菌群改善肿瘤治疗效果。研究显示肠道菌群通过免疫系统与肿瘤形成了一个相互影响的网，人类可以通过改变肠道菌群，调控免疫系统，进而有助于对癌症的免疫治疗，即微生物驱动免疫平衡治疗肿瘤的概念。在此背景下，研究开发包括粪便菌群、活体生物药物和小分子微生态调节剂等微生态药物，维持、重建或恢复健康的人体微生态平衡体系，进一步治疗相关的疾病成为当前研究的热点，其中小分子微生态调节剂相比于直接粪便移植和活体菌剂在潜在的安全性方面具有更大的优势。
近年来，不同来源的植物皂素作为免疫佐剂被广泛关注。薯蓣皂素(如图1所示)是一种来源于薯蓣属植物的天然甾体皂素，具有免疫调节、抗肿瘤、抗炎，抗氧化等多种生物学功能。研究表明薯蓣皂素及其衍生物通过诱导细胞周期阻滞、细胞凋亡和诱导肿瘤细胞分化等多种机制对黑色素瘤、骨肉瘤、结肠癌、白血病、肺癌等发挥不同程度的抑制和治疗作用。薯蓣皂素通过诱导特异性和非特异性细胞免疫效应显著抑制肿瘤生长，提高IFN-γ和抗原特异性IgG2a表达，增强Th1细胞介导的免疫反应。有研究发现薯蓣皂素具有类似于益生元活性，口服薯蓣皂素能显著增加小鼠肠道乳酸菌组成，从而突破了目前益生元主要是低聚糖的局面，说明植物来源的甾体皂素具有开发为益生元的潜能。但薯蓣皂素这种抗肿瘤免疫效应是否是通过影响肠道菌群实现的尚未见研究报道。
免疫检查点阻断治疗是目前肿瘤免疫疗法的热点，CTLA-4(细胞毒性T淋巴细胞相关抗原)、PD-1(程序性细胞死亡蛋白1)和PD-L1(PD-1配体1)是目前研究较清楚的免疫检查点分子，针对这些免疫检查点分子的抗体能阻断相关信号通路，增强内源性抗肿瘤免疫效应，这些抗体分子即为免疫检查点抗体。目前上市的免疫检查点抗体主要有：CTLA-4单抗Ipilimumab、PD-1单抗Nivolumab和Pembrolizumab、PD-L1单抗Atezolizumab。虽然免疫检查点阻断治疗在临床应用中带来持久的肿瘤抑制作用，但仅对部分患者有效，如何提高免疫检查点抗体药物应答率是目前面临的主要难题。用于免疫检查点阻断治疗的抗体药物的疗效取决于肿瘤微环境中效应T细胞的数量。有研究发现免疫检查点抑制剂药物治疗效果的个体差异与肠道菌群密切相关，有益的肠道微生物能够成为肿瘤免疫治疗的助力者。
迄今为止，尚未见有薯蓣皂素通过调节肠道菌群，诱导抗肿瘤免疫及促进免疫检查点抗体药物肿瘤治疗作用的相关报道。
发明内容
本发明的目的在于基于现有技术的研究现状，提供薯蓣皂素在制备诱导抗肿瘤免疫及免疫检查点抗体药物增敏制剂中的用途，本发明中经实验证实，所述的薯蓣皂素通过对肠道菌群的多重调控，上调促进免疫的肠道微生物，下调抑制免疫的肠道微生物，诱导抗肿瘤免疫效应特别是T细胞免疫功能，解除免疫抑制，从而增强肿瘤对PD-1/PD-L1抗体药物的敏感性。
本发明中，所述的甾体皂素具有式1的结构，，所述的薯蓣皂素还包括薯蓣皂素的衍生物；
本发明中，所述的免疫检查点抗体药物包括PD-1/PD-L1抗体、CTLA-4抗体，所述的抗体药物疗效取决于肿瘤微环境中效应T细胞的数量；
本发明中，所述的薯蓣皂素通过通过综合调节肠道菌群实现诱导抗肿瘤免疫效应，以及促进免疫检查点抗体应答率和疗效；
本发明中，所述的诱导抗肿瘤免疫及免疫检查点抗体药物增敏制剂适用于黑色素瘤、非小细胞肺癌、胃癌、膀胱癌、三阴性乳腺癌和头颈癌。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
在自身免疫缺陷的裸鼠皮下种植黑色素瘤，薯蓣皂素灌胃治疗，14天后比较治疗组与对照组小鼠肿瘤重量，结果显示抑瘤率为31.1％(如图1所示)；而在C57BL/6黑色素瘤移植瘤小鼠模型中，灌胃给予等同剂量的薯蓣皂素，治疗相同时间后，结果显示治疗组相比对照组，抑瘤率高达92.5％(如图2、3所示)，表明薯蓣皂素在体内不仅直接发挥抗肿瘤作用，而且能通过某种机制诱导小鼠的抗肿瘤免疫效应，从而增强对肿瘤的杀伤作用。
本发明进一步采用IlluminaMiSeq平台进行16S rRNA扩增子测序，检测小鼠粪便宏基因组分析其微生物组成，结果表明薯蓣皂素治疗组与对照组相比，肠道菌群发生明显的改变，从微生物门和属分类图以及热图分析，明显下调的属为：拟杆菌门(Bacteroidetes,红色)拟杆菌属(Bacteroides,红色)，以及厚壁菌门(Firmicutes,黄色)梭菌目(Clostridiales)下的颤螺菌属(Oscillospira,绿色)；显著上调的属为：厚壁菌门(Firmicutes,黄色)中乳杆菌属(Lactobacillus,浅绿)，以及变形菌门(绿色)的萨特氏菌属(Sutterella,橙黄)(如图4-7所示)，参照文献报道以乳酸杆菌为代表的肠道益生菌能够抑制肿瘤形成，肠道萨特氏菌属与促炎免疫效应正相关，梭菌目(Clostridiales)和拟杆菌属具有诱导调节性T细胞(Treg)作用，其下调可能意味着解除免疫抑制，本发明的免疫组化检测结果表明薯蓣皂素治疗组PD-1+CD8+T细胞数量上升，Treg细胞下调，并伴随IFN-γ表达水平升高，上述肠道微生物组和免疫组化分析结果表明，薯蓣皂素通过综合调节肠道菌群，诱导抗肿瘤免疫效应，解除免疫抑制。
本发明中，结合上述对免疫检查点抗体药物疗效分析——免疫检查点阻断治疗的抗体药物的疗效与肿瘤微环境中效应T细胞的数量正相关，进一步研究薯蓣皂素诱导T细胞免疫作用增强PD-1抗体药物的敏感性及疗效，结果显示：在C57BL/6黑色素瘤皮下移植瘤小鼠模型中，在PD-1抗体治疗的同时辅以薯蓣皂素治疗，肿瘤被显著抑制，显示薯蓣皂素增强黑色素瘤对PD-1抗体药物的敏感性(如图8所示)。
本发明基于肠道微生态采用薯蓣皂素促进抗肿瘤免疫效应，增强免疫检查点抗体类药物应答率和疗效，明显区别于现有技术的采用单一的肠道微生物促进肿瘤免疫治疗的报道，薯蓣皂素能通过上调促进免疫肠道微生物及下调抑制免疫肠道微生物对肠道菌群进行多重调控，为进一步开发利用植物皂素资源提供新的方向，为微生物驱动免疫治疗肿瘤和其他疾病，以及增强患者对免疫检查点抗体药物敏感性提供新的思路，使免疫检验点抑制剂进一步应用于恶性肿瘤的治疗，使癌症的病死率得到有效的控制。
附图说明
图1显示了薯蓣皂素结构图。
图2显示了薯蓣皂素对裸鼠的抑瘤作用。
图3显示了小鼠肿瘤体积大小。
图4显示了小鼠肿瘤重量统计。
图5显示了小鼠肠道菌群系统发育树。
图6显示了门水平的微生物组成变化。
图7显示了属水平的微生物组成变化。
图8显示了肠道微生物组成热图。
图9显示了薯蓣皂素显著促进PD-1抗体疗效。
具体实施方式
实施例1：薯蓣皂素裸鼠体内黑色素瘤抑制作用
体外培养小鼠黑色素瘤细胞B16F10至对数生长期，胰酶消化后PBS洗2遍，生理盐水调整细胞浓度至1×106个/ml。SPF级BALB/c裸鼠饲养至18～20g，随机分成两组，阳性对照组和给药组，每组5只，阳性对照组和给药组小鼠右侧肋下皮下注射200μl细胞悬液，阳性对照组每天灌胃100μl生理盐水，给药组每天灌胃给予20mg/kg薯蓣皂素，每天测定肿瘤体积和小鼠体重，14d断颈椎处死小鼠，取小鼠肿瘤称重，表1和图2显示了实验结果，与阳性对照组比较抑瘤率为31.1％。
表1
实施例2：薯蓣皂素对C57BL/6小鼠皮下移植瘤抑制作用
体外培养小鼠黑色素瘤细胞B16F10至对数生长期，胰酶消化后PBS洗2遍，生理盐水调整细胞浓度至1×106个/ml。SPF级C57BL/6小鼠饲养至18～20g，随机分成三组，空白对照组、阳性对照组和给药组，每组5～8只，阳性对照组和给药组小鼠右前腿外侧皮下注射200μl细胞悬液，空白对照组和阳性对照组每天灌胃100μl生理盐水，给药组每天灌胃给予20mg/kg薯蓣皂素，每天测定肿瘤体积和小鼠体重，14d后断颈椎处死小鼠，取小鼠肿瘤和脾脏组织并称重。同时，取小鼠肠道粪便，立即冻存于-80℃冰箱；
小鼠肿瘤体积对比图如图3所示，统计结果如图4所示，p＝0.0023，具有显著的统计学差异，免疫组化检测结果表明薯蓣皂素治疗组PD-1+CD8+T细胞数量上升，Treg细胞下调，并伴随IFN-γ表达水平升高。
实施例3：薯蓣皂素对C57BL/6小鼠肠道菌群的调控
DNA提取试剂盒提取小鼠粪便中细菌DNA，基于Illumina Miseq测序平台对16SrRNA进行双末端测序(Paired-End Sequence)，分析肠道宏基因组，通过对Reads拼接，数据过滤，构建OTUs(Operation Taxonomy Units)，并进行物种注释及丰度分析和α多样性分析(Alpha Diversity)揭示样品中的物种构成，进一步的β多样性分析(Beta Diversity)挖掘样品之间的差异；分析结果如图5-8所示。
实施例4：薯蓣皂素促进PD-1抗体疗效
在C57BL/6小鼠皮下注射约2×105个同源黑色素瘤细胞(B16F10)，随机分为四组，即①对照组、②薯蓣皂素组、③PD-1组、④薯蓣皂素联合PD1组，每组各5只，①组自植瘤起每天灌胃给予100μl生理盐水，②④组自植瘤后每天灌胃给予20mg/kg(药物/体重)的薯蓣皂素，③④组在植瘤后的第7天以后腹腔注射200μg鼠PD-1抗体(每周两次)，从第7天开始，每隔3天记录四组小鼠肿瘤体积大小(游标卡尺分别测量小鼠肿瘤的长径a和短径b，肿瘤体积计算公式为0.5×ab2)，结果如图9所示，表明薯蓣皂素显著促进PD-1抗体疗效。

Claims (5)

1.式1结构的甾体皂素在制备诱导抗肿瘤免疫及免疫检查点抗体药物增敏制剂中的用途，
。
2.按权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的薯蓣皂素还包括薯蓣皂素的衍生物。
3.按权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的免疫检查点抗体药物包括PD-1/PD-L1抗体、CTLA-4抗体，所述的抗体药物疗效取决于肿瘤微环境中效应T细胞的数量。
4.按权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的薯蓣皂素通过通过综合调节肠道菌群实现诱导抗肿瘤免疫效应，以及促进免疫检查点抗体应答率和疗效。
5.按权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的肿瘤选自黑色素瘤、非小细胞肺癌、胃癌、膀胱癌、三阴性乳腺癌和头颈癌。
CN201710106806.2A 2017-02-27 2017-02-27 薯蓣皂素在制备诱导抗肿瘤免疫及免疫检查点抗体药物增敏制剂中的用途 Pending CN108498524A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710106806.2A CN108498524A (zh) 2017-02-27 2017-02-27 薯蓣皂素在制备诱导抗肿瘤免疫及免疫检查点抗体药物增敏制剂中的用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710106806.2A CN108498524A (zh) 2017-02-27 2017-02-27 薯蓣皂素在制备诱导抗肿瘤免疫及免疫检查点抗体药物增敏制剂中的用途

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108498524A true CN108498524A (zh) 2018-09-07

Family

ID=63373988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710106806.2A Pending CN108498524A (zh) 2017-02-27 2017-02-27 薯蓣皂素在制备诱导抗肿瘤免疫及免疫检查点抗体药物增敏制剂中的用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108498524A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113925857A (zh) * 2021-10-15 2022-01-14 山东大学第二医院 片叶苔素d氨甲基衍生物靶向vps18在肿瘤免疫治疗中的应用
CN114560904A (zh) * 2022-01-28 2022-05-31 首都医科大学附属北京安定医院 IL-15抑制剂Diosgenin，及其筛选方法和应用
CN115245568A (zh) * 2021-04-27 2022-10-28 复旦大学 增强脑胶质瘤免疫治疗的靶向抑制剂及其应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102475710A (zh) * 2010-11-24 2012-05-30 东北师范大学 薯蓣皂苷元及其衍生物在制备肿瘤化疗增敏药物中的应用

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102475710A (zh) * 2010-11-24 2012-05-30 东北师范大学 薯蓣皂苷元及其衍生物在制备肿瘤化疗增敏药物中的应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐冰芳: "薯蓣皂苷元免疫调节活性及抗肿瘤转移机理研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 医药卫生科技辑》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115245568A (zh) * 2021-04-27 2022-10-28 复旦大学 增强脑胶质瘤免疫治疗的靶向抑制剂及其应用
CN113925857A (zh) * 2021-10-15 2022-01-14 山东大学第二医院 片叶苔素d氨甲基衍生物靶向vps18在肿瘤免疫治疗中的应用
CN113925857B (zh) * 2021-10-15 2023-10-20 山东大学第二医院 片叶苔素d氨甲基衍生物靶向vps18在肿瘤免疫治疗中的应用
CN114560904A (zh) * 2022-01-28 2022-05-31 首都医科大学附属北京安定医院 IL-15抑制剂Diosgenin，及其筛选方法和应用
CN114560904B (zh) * 2022-01-28 2024-01-09 首都医科大学附属北京安定医院 IL-15抑制剂Diosgenin，及其筛选方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Goubet et al. The impact of the intestinal microbiota in therapeutic responses against cancer
Roviello et al. The gut microbiome and efficacy of cancer immunotherapy
Österlund et al. Lactobacillus supplementation for diarrhoea related to chemotherapy of colorectal cancer: a randomised study
Vivarelli et al. Benefits of using probiotics as adjuvants in anticancer therapy
CN110267651A (zh) 通过调节微生物组来增强免疫检查点阻断疗法的方法
Huang et al. Modulation of gut microbiota to overcome resistance to immune checkpoint blockade in cancer immunotherapy
Heuvers et al. Improving lung cancer survival; time to move on
CN108498802B (zh) 用于治疗非小细胞肺癌的药物组合物及其制剂
Han et al. Three phytosterols from sweet potato inhibit MCF7-xenograft-tumor growth through modulating gut microbiota homeostasis and SCFAs secretion
Singh et al. Microbiome and host crosstalk: A new paradigm to cancer therapy
CN108498524A (zh) 薯蓣皂素在制备诱导抗肿瘤免疫及免疫检查点抗体药物增敏制剂中的用途
Luo et al. Intestinal microbiota: a potential target for enhancing the antitumor efficacy and reducing the toxicity of immune checkpoint inhibitors
JP7040701B2 (ja) 抗がん腫瘍溶解性ウイルス併用療法および優良レスポンダー選択プラットフォーム
Li et al. An insight into the clinical application of gut microbiota during anticancer therapy
Roberti et al. Impact of the ileal microbiota on colon cancer
Guzman-Bautista et al. Bacteria-immune cells dialog and the homeostasis of the systems
Zhou et al. Gut microbiota: A promising milestone in enhancing the efficacy of PD1/PD-L1 blockade therapy
KR20230050401A (ko) 면역관문 억제제의 상승제의 제조에서 박테리아의 응용
Brown et al. SPECT/CT lymphoscintigraphy of heterotopic cardiac grafts reveals novel sites of lymphatic drainage and T cell priming
Wang et al. Gut microbes in gastrointestinal cancers
CN114469987A (zh) 脆弱拟杆菌两性离子荚膜多糖与免疫检查点抑制剂联合用药治疗生殖泌尿系统肿瘤的应用
Song et al. The relationship between microbial community and breast cancer
Chiu et al. The effect of Andrographis paniculata water extract on palliative management of metastatic esophageal squamous cell carcinoma—A phase II clinical trial
Van Dingenen et al. Dissecting the role of the gut microbiome and fecal microbiota transplantation in radio-and immunotherapy treatment of colorectal cancer
Lu et al. Bifidobacterium animalis sup F1-7 Acts as an Effective Activator to Regulate Immune Response Via Casepase-3 and Bak of FAS/CD95 Pathway

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
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180907