CN113413465B

CN113413465B - 岩藻糖基化抑制剂在抗癌导致炎症中的应用

Info

Publication number: CN113413465B
Application number: CN202110661401.1A
Authority: CN
Inventors: 温蔚; 张秀琴
Original assignee: Peking University
Current assignee: Peking University
Priority date: 2021-06-15
Filing date: 2021-06-15
Publication date: 2022-06-03
Anticipated expiration: 2041-06-15
Also published as: CN113413465A

Abstract

本发明涉及生物医药领域，公开了岩藻糖基化抑制剂在抗癌导致炎症中的应用，岩藻糖基化抑制剂抑制岩藻糖基转移酶FUT2所介导的岩藻糖基化修饰及FUT2的表达。岩藻糖基化抑制剂对于化疗药引起的肠道黏膜炎有明显的抑制作用，能够显著抑制α‑1,2‑岩藻糖基化修饰和FUT2的上调，以及炎症因子和趋化因子的表达上调，起到预防和/或治疗肠道黏膜炎的作用。

Description

岩藻糖基化抑制剂在抗癌导致炎症中的应用

技术领域

本发明涉及生物医药领域，特别涉及岩藻糖基化抑制剂在用于预防和/或治疗抗癌治疗受试者炎症的应用，以及一种用于预防和/或治疗抗癌患者炎症的药物。

背景技术

抗癌治疗过程中的抗肿瘤药物或疗法在抑制和杀伤肿瘤细胞的同时，对体内的正常细胞也有毒副作用。如化疗导致的恶心、呕吐、腹泻、腹痛等消化道副作用(黏膜炎)给患者带来了极大的痛苦。这些毒副作用不仅会降低患者的生活质量，还会导致癌症治疗的失败，在临床上仍是一个尚未解决的难题。

胃肠道黏膜炎(GIM)涉及的分子机制复杂，发病机制并未完全阐明。GIM可导致腹痛、呕吐、腹泻、纳差等症状，应用止痛剂、止吐剂等相关药物可缓解症状。对于重度腹泻的治疗，最具疗效的为生长抑制素，但该药价格昂贵，对GIM的影响机制尚未明确，影响了该药物的应用。生长因子具有促进细胞分化增生的作用，而黏膜上皮细胞增生能力的损伤是黏膜炎发病过程中最重要环节。由于对上皮细胞的影响，角质化生长因子已经用于治疗黏膜炎，主要是刺激上皮细胞再生、分化和生长。细胞因子与化放疗导致的黏膜炎密切相关，受到损伤的和通过免疫反应激活的细胞如角质化细胞释放TNF-α、IL-1、IL-6等促炎因子，促进黏膜损伤。抑制这些细胞因子的释放或降低其活性可以减轻GIM的严重程度和缩短病程。目前对GIM的治疗主要以对症处理为主，靶向治疗的研究正在深入开展中，尚未有很好的治疗药物。

岩藻糖基转移酶(FUTs，fucosyltransferases)是一类催化岩藻糖基化修饰的酶，功能是将岩藻糖从供体底物GDP-岩藻糖(GDP-fucose)转移到受体底物糖蛋白或糖脂的糖链上。岩藻糖基化修饰与炎症、免疫、肿瘤等病理过程有关，一方面通过影响糖蛋白的功能影响细胞信号转导，另一方面通过调节菌群-宿主的互利共生关系，从而参与上述疾病的发生发展过程。现有的黏膜炎治疗药物，主要以炎症、氧化应激等病理过程为靶点，而岩藻糖基转移酶或岩藻糖基化修饰在黏膜炎中的作用以及岩藻糖基化抑制剂是否有治疗作用并未被探究。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了岩藻糖基化抑制剂在制备预防和/或治疗抗癌导致炎症的药物中的应用，以及一种用于预防和/或治疗抗癌患者炎症的药物，发现可有效治疗因肿瘤患者抗癌治疗所导致的消化道副作用相关方法，协同进行抗癌治疗，提高抗癌治疗效果和癌症患者的生活质量。

一方面，本发明提供了岩藻糖基化抑制剂在制备预防和/或治疗抗癌导致炎症的药物中的应用，所述岩藻糖基化抑制剂抑制岩藻糖基转移酶FUT2所介导的岩藻糖基化修饰及FUT2的表达。经实验证明，抗癌治疗导致的肠道黏膜炎组织中岩藻糖基转移酶FUT2的表达量升高，肠道岩藻糖基化水平显著升高。岩藻糖基化抑制剂能够显著抑制抗癌药剂或疗法导致的岩藻糖基转移酶FUT2的上调和岩藻糖基化修饰，抑制抗癌治疗引起的肠道形态结构紊乱、肠绒毛缩短等黏膜炎病理性改变。

另一方面，本发明提供了一种用于预防和/或治疗抗癌患者炎症的药物，所述药物包含有效量的岩藻糖基化抑制剂，所述岩藻糖基化抑制剂抑制岩藻糖基转移酶FUT2所介导的岩藻糖基化修饰及岩藻糖基转移酶FUT2的表达。作为一个实施例，本发明的岩藻糖基化抑制剂与抗癌药剂或疗法组合给予。本发明所述的抗癌药剂和疗法为本领域中为治疗对应癌症所采取的抗癌药剂或疗法，包括但不限于放疗、化疗或靶向治疗。在一个实施例中，所述抗癌药剂可以是检查点调节剂、抗癌生物制剂或化疗剂。作为可选的，化疗剂可以是烷化剂、抗代谢物、叶酸类似物、嘧啶类似物、嘌呤类似物、长春花属生物碱(vinca alkaloid)、表鬼臼毒素(epipodopyyllo toxin)、抗生素、L-天冬酰胺酶、拓扑异构酶(topoisomerase)抑制剂、干扰素、铂配位络合物、蒽二酮取代的脲、甲基肼衍生物、肾上腺皮质抑制剂、肾上腺皮质类固醇、孕激素、雌激素、抗雌激素、雄激素、抗雄激素或促性腺激素释放激素类似物。

癌症患者在接受上述抗癌药剂或疗法治疗之后，肿瘤细胞在大量杀灭的同时，正常组织细胞受到严重损伤，尤其是分化、更新较快的消化道黏膜。抗癌药剂或疗法导致的消化道损伤，引起消化道组织的FUT2特异性高表达。这里的消化道包括但不限于肠道，这里的肠道包括但不限于十二指肠、空肠、回肠、结肠等肠道组织。作为一个实施例，本发明用化疗药阿霉素(doxorubicin,Dox)处理小鼠后，小鼠的肠道损伤显著，空肠绒毛塌陷、缩短，肠道组织内FUT2特异性高表达。在一个实施例中，炎症的症状是黏膜炎。在一个实施例中，黏膜炎是胃肠道黏膜炎。在一个实施例中，黏膜炎与化疗、放疗或靶向治疗相关。在一个实施例中，炎症的症状对于药物治疗或疗法来说是剂量限制性的，从而阻止了用药物的最大有效剂量来治疗癌症患者。

本发明中，岩藻糖基化抑制剂抑制岩藻糖基转移酶FUT2的表达。作为一个实施例，岩藻糖基化抑制剂为α-1,2-岩藻糖基化抑制剂。作为一个实施例，α-1,2-岩藻糖基化抑制剂为2-脱氧-D-半乳糖。作为一个实施例，所述2-脱氧-D-半乳糖的有效量在下述任一数值范围内：大于等于50mg/kg/日、大于等于100mg/kg/日、大于等于150mg/kg/日或大于等于200mg/kg/日，且在下述任一数值范围内：小于等于500mg/kg/日、小于等于400mg/kg/日、小于等于300mg/kg/日或小于等于250mg/kg/日。

作为一个实施例，岩藻糖基化抑制剂为细胞岩藻糖基化修饰广谱抑制剂，对岩藻糖基转移酶FUT2同样起到抑制作用。作为一个实施例，岩藻糖基化抑制剂为2-脱氧-2-氟-岩藻糖。作为一个实施例，所述2-脱氧-2-氟-岩藻糖的有效量在下述任一数值范围内：大于等于50mg/kg/日、大于等于80mg/kg/日、大于等于100mg/kg/日或大于等于150mg/kg/日，且在下述任一数值范围内：小于等于500mg/kg/日、小于等于400mg/kg/日、小于等于300mg/kg/日、小于等于250mg/kg/日或小于等于200mg/kg/日。

作为一个实施例，本发明的药物为药物制剂。作为一个实施例，药物制剂还可以包含药学上可接受的赋形剂、溶剂、载体、填充剂或其任何辅料。本发明的岩藻糖基化抑制剂可配制成任何合适的剂型，例如用于口服或肠内给予或配制成用于注射。作为一个实施例，药物制剂为片剂、粉剂、颗粒剂、胶囊剂、水剂、混悬剂、凝胶剂、栓剂和缓控释制剂。本发明对药物制剂的具体制备方法没有特殊限定，采用本领域中熟知的药物制剂制备方法即可。作为一个实施例，本发明的药物为药物组合物，可进一步包含额外活性剂或可与额外活性剂共同给予。在一个实施例中，额外活性剂可以是治疗性药物，例如抗癌药物、疼痛管理药物、管理治疗副作用的药物、管理代谢的药物、抗炎药或抗微生物剂。

本发明对抗癌患者给予岩藻糖基化抑制剂处理，能够抑制炎症因子的表达上调，所述炎症因子包括但不限于IL-33、IL-1β、TNF-α、MIP-1β、IFNγ。岩藻糖基化抑制剂还能够抑制趋化因子的表达上调，所述趋化因子包括但不限于CXCL1、CXCL5。通过抑制炎症因子和趋化因子，减少抗癌患者在治疗过程中所产生的副作用，提高抗癌成功率和生活质量。

另一方面，本发明还涉及一种用于预防和/或治疗抗癌患者炎症的方法，包含：给予癌症患者上述包含有效量的岩藻糖基化抑制剂的药物。通过给予所述药物抑制肠道组织FUT2特异性高表达，降低肠道岩藻糖基化水平，从而抑制炎症因子和趋化因子的释放，达到预防和/或治疗抗癌过程中所产生的炎症等副作用。

另一方面，本发明还涉及一种治疗人类受试者癌症的方法，所述方法包含：给予受试者包含上述岩藻糖基化抑制剂的药物，以及任选的与抗癌药剂或疗法组合。

在上述任意一种治疗癌症的方法中，对癌症的种类没有特别限定。在一个实施例中，癌症是原发性肿瘤或非转移性肿瘤。在一个实施例中，癌症是转移性肿瘤或转移的肿瘤。在一个实施例中，癌症是实体癌。在一个实施例中，癌症是液体癌(liquid cancer)。在一个实施例中，癌症是免疫原性癌症。在一个实施例中，免疫原性癌症包含以下特征中的一个或多个：(a)肿瘤浸润性淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocyte，TIL)，(b)体细胞突变，(c)新抗原(neoantigen)，(d)三级淋巴结构，(e)高表达的炎症基因表达，或(f)展现免疫抑制表型的免疫细胞。在一个实施例中，癌症是胃肠癌。在一个实施例中，胃肠癌是结肠直肠癌、胰腺癌、胃癌、食道癌、肝细胞癌、胆管细胞癌、口腔癌或唇癌。在一个实施例中，癌症是非胃肠癌。在一个实施例中，非胃肠癌是泌尿生殖系统癌症、妇科癌症、肺癌、头颈癌、中枢神经系统(central nervous system，CNS)癌症、恶性间皮瘤、乳癌、皮肤癌、甲状腺癌、骨与软组织肉瘤或血液学瘤形成。在一个实施例中，泌尿生殖系统癌症是激素敏感性前列腺癌、激素难治性前列腺癌、肾细胞癌、膀胱癌或阴茎癌。在一个实施例中，妇科癌症是卵巢癌、子宫颈癌、子宫内膜癌。在一个实施例中，肺癌是小细胞肺癌或非小细胞肺癌。

在一个实施例中，头颈癌是鳞状细胞癌。在一个实施例中，CNS癌症是恶性神经胶质瘤、星形细胞瘤、成视网膜细胞瘤或脑转移。在一个实施例中，乳癌是激素难治性转移性乳癌。在一个实施例中，皮肤癌是恶性黑素瘤、基底细胞和鳞状细胞皮肤癌、梅克尔细胞癌(Merkel cell carcinoma)、皮肤淋巴瘤或卡波西肉瘤(Kaposi Sarcoma)。在一个实施例中，血液学瘤形成是多发性骨髓瘤、急性骨髓性白血病、慢性骨髓性白血病、骨髓发育不良综合征、急性成淋巴细胞性白血病或霍奇金氏淋巴瘤(Hodgkin′s lymphoma)。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明提供了一种用于预防和/或治疗抗癌患者炎症的药物，所述药物包含有效量的岩藻糖基化抑制剂，所述岩藻糖基化抑制剂抑制岩藻糖基转移酶FUT2的表达和岩藻糖基化修饰。通过建立小鼠肠道黏膜炎模型，证实岩藻糖基化抑制剂对于化疗药引起的肠道黏膜炎有明显的抑制作用。化疗药引起的肠道黏膜炎组织中岩藻糖基转移酶FUT2的表达量显著上升，肠道α-1,2-岩藻糖基化修饰蛋白表达量水平显著提高。给予岩藻糖基化抑制剂后，能够显著地抑制化疗药引起的肠道形态结构紊乱和肠绒毛缩短，同时能明显抑制Dox处理引起的α-1,2-岩藻糖基化修饰和FUT2的上调。岩藻糖基化抑制剂还可以抑制炎症因子和趋化因子的表达上调，从而预防和治疗抗癌过程中产生的肠道炎症，对肠道黏膜炎起到治疗作用，提高抗癌效果和患者的生活质量。

附图说明

图1：Dox给药后引起小鼠体重下降和空肠黏膜炎；

图2：Dox给药5天后小鼠十二指肠、回肠、结肠形态结构的变化；

图3：Dox给药2天和5天后小鼠肠道组织差异表达基因的火山分布图；

图4：Dox处理后RNA-seq测序分析和qPCR方法检测岩藻糖基转移酶家族基因表达量；

图5：化疗药Dox处理后肠道α-1,2-岩藻糖基化修饰蛋白表达量水平；

图6：2-D-Gal抑制化疗药Dox引起的小鼠肠道黏膜炎；

图7：2-D-Gal抑制FUT2的表达和α-1,2-岩藻糖基化修饰；

图8：2FF抑制化疗药Dox诱导的小鼠肠道黏膜炎；

图9：对Dox处理5天后上调的差异表达基因KEGG分析的结果；

图10：qPCR方法检测2-D-Gal处理前后小鼠肠道组中炎症因子的表达。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下实施例以蒽环类抗肿瘤药物阿霉素(Dox)为例，说明抗癌过程对正常肠道组织细胞所产生的炎症的毒副作用，但并非是对本发明的限制，其他临床抗癌药物所产生的炎症均可应用于本发明中。

以下实施例以2-脱氧-D-半乳糖(2-D-Gal)和2-脱氧-2-氟-岩藻糖(2FF)为例，说明岩藻糖基化抑制剂对抗癌患者肠道黏膜炎治疗效果，本领域技术人员也可采用其他类型的岩藻糖基化抑制剂。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为本领域中已知的常规生物学方法。

实施例1

Dox诱导的肠道黏膜炎模型构建

本实验所使用动物均为10周龄C57BL/6雄性小鼠，购于北京维通利华实验动物技术有限公司。饲养于北京大学实验动物中心SPF级屏障设施内，维持恒定的温度和湿度，保持12小时昼夜节律，小鼠可以任意进食和饮水，定期更换无菌垫料。动物实验经北京大学实验动物管理委员会批准通过，操作符合实验动物管理条例。

10周龄C57BL/6雄性小鼠，随机分为两组。实验组小鼠单次腹腔注射Dox(15mg/kg)，对照组小鼠给予同样剂量的生理盐水。每日观察并记录体重、饮食量及腹泻等状况。药物注射5天后，按动物法处死小鼠，迅速收集血液以及组织样本。肠道组织分段取材后按照实验需要进行冻存、石蜡包埋，待后续实验使用。

给药后每日检测小鼠体重，给药2天或5天后收集肠道组织进行形态学观察。Dox诱导的小鼠肠道黏膜炎实验流程如图1A所示。图1B为Dox处理后小鼠体重的变化。从图1B可以看出Dox处理导致小鼠体重显著下降。图1C为Dox处理后不同时间点空肠形态结构的改变，比例尺为100μm。图1D为Dox处理后不同时间点空肠绒毛长度统计结果。Ctrl表示Control；Dox表示Doxorubicin。数据均用平均值±标准误展示。**代表p<0.01；***代表p<0.01。可以看出给药后5天后，肠道损伤显著，空肠绒毛塌陷、缩短。并且Dox引起的肠道黏膜炎，不仅仅局限于空肠，而是累及整个肠道，包括十二指肠、回肠、结肠(图2)。

实施例2

化疗药Dox处理后肠道组织FUT2特异性高表达

为了找到治疗黏膜炎较新且有效的药物靶点，我们对Dox给药后2天和5天的小鼠肠道组织进行了RNA-seq高通量测序，并对差异表达的基因进行筛选、分析(使用上海美吉生物云平台进行数据分析，平台网址为：www.majorbio.com)。在众多的差异表达基因中，我们选取了排名在前20且在给药后2天和5天发生同向变化的分子进行深入研究，同向的变化更符合黏膜炎随时间逐渐进展的特点。

图3A为Dox处理2天后差异表达基因的火山分布图。图3B为Dox处理5天后差异表达基因的火山分布图。虚线左边代表Dox处理后下调的基因，右边代表Dox处理后上调的基因。筛选标准为log2fc>1，padjust<0.01。

在符合上述标准的分子中，我们选择了在肠道组织中高表达的岩藻糖基转移酶2(Fucosyltransferases 2,FUT2)。研究表明FUT2与多种炎症性疾病相关，包括类风湿性关节炎、炎症性肠病、胰腺炎、癌症等。在化疗药导致的肠道黏膜炎发病机制中，炎症是其中的一个重要环节，FUT2是否在化疗药引起的肠道黏膜炎中发挥作用之前从未被探究过。

目前已报道的人的岩藻糖基转移酶家族包含13个成员，分别是FUT1～FUT13，其中FUT3、FUT5、FUT6密切相关，他们由同一个祖先基因经过基因重复而来，而小鼠中没有FUT3、FUT5、FUT6的表达。FUT2在给予Dox后非常显著的上调，FUT2是FUT家族成员之一，所以我们继续分析比较了RNAseq测序数据中其余岩藻糖基转移酶家族成员的表达情况，将基因表达矩阵列表中FUTs家族基因的基因表达量指标TPM值进行比较，以热图形式进行展示。

图4A为Dox处理2天和5天后，RNA-seq测序分析得到的基因表达量热图矩阵中空肠组织FUT家族基因的表达情况。结果表明FUT2的表达在Dox处理后特异性地升高(框线部分表现红色)，而岩藻糖基转移酶家族其他成员的表达不变(框线外部分表现绿色)。我们同时用Trizol法提取总RNA，使用商业化试剂盒反转成cDNA后，通过实时荧光定量PCR(qPCR)方法对这一结果进行了验证(引物序列，见表1)。图4B为Dox处理5天后，qPCR方法检测空肠组织中FUT家族基因的表达。Ctrl表示Control；Dox表示Doxorubicin。数据均用平均值±标准误展示。***代表p<0.001。

通过上述实验可以表明，化疗药Dox处理后肠道组织FUT2特异性高表达。

表1 FUTs基因家族qPCR引物序列

实施例3

化疗药Dox处理后肠道岩藻糖基化水平显著升高

按照岩藻糖与底物糖的糖苷键连接形式，可以将岩藻糖基化分为：α-1,6-岩藻糖基化(α-1,6-focusylation)、α-1,3/4-岩藻糖基化(α-1,3/4-focusylation)和α-1,2-岩藻糖基化(α-1,2-focusylation)，对应的岩藻糖基转移酶分别是：FUT8、FUT3-7/9-11和FUT1-2。FUT2催化α-1,2连接形式的岩藻糖基化类型。UEA1(Ulex Europaeus Agglutinin I)是荆豆凝集素，可相对特异性识别α-1,2-岩藻糖基化修饰。

小肠用4％多聚甲醛固定48小时后，制成厚度为4μm的石蜡切片。切片脱蜡后用1％BSA室温封闭1小时，PBS洗涤，滴加生物素标记的UEA1(20μg/mL)4℃孵育过夜，PBS洗涤，滴加DyLight 594红色荧光标记的链霉素室温孵育1小时，PBS洗涤，DAPI染色15分钟，50％甘油封片后在显微镜下观察小鼠空肠组织凝集素UEA1的免疫荧光染色结果。RIPA裂解液(含蛋白酶抑制剂和磷酸酶抑制剂)提取小鼠肠道组织蛋白，BCA定量后取40μg总蛋白进行SDS-PAGE凝胶电泳，蛋白转印到PVDF膜上后用5％脱脂奶粉室温封闭1小时，用5％BSA稀释生物素化的凝集素UEA1，4℃孵育过夜，TBST洗涤3次后，再用辣根过氧化物偶联的链霉素室温孵育1小时，化学发光后使用Image J软件对蛋白条带进行光密度分析，即为小鼠空肠组织凝集素UEA1的免疫印迹分析实验结果。对小鼠空肠组织凝集素UEA1的免疫荧光染色及免疫印迹分析实验结果进行分析，可以说明Dox处理后小鼠空肠组织中α-1,2-岩藻糖基化修饰蛋白的变化。

图5A为凝集素UEA1免疫荧光染色检测Dox处理5天后小鼠空肠组织中α-1,2-岩藻糖基化修饰的改变。暗色代表DAPI，亮色代表UEA1。比例尺为100μm。图5B-C为凝集素UEA1lectin blot检测Dox处理5天后小鼠空肠组织的免疫印迹结果，图5B表示UEA1识别的α-1,2-岩藻糖基化修饰蛋白的表达量，图5C为UEA1识别的α-1,2-岩藻糖基化修饰蛋白表达量的统计结果。Ctrl表示Control；Dox表示Doxorubicin。数据均用平均值±标准误展示。***代表p<0.001。

UEA1的免疫荧光染色和免疫印迹结果共同显示，FUT2催化的α-1,2-岩藻糖基化修饰在化疗药Dox处理后显著升高，这说明FUT2在Dox处理后上调并发挥了相应的岩藻糖基化修饰功能。

实施例4

2-D-Gal抑制化疗药Dox引起的肠道黏膜炎

为了进一步明确上调的FUT2及α-1,2-岩藻糖基化修饰在化疗药Dox引起的肠道黏膜炎中的作用，我们利用α-1,2-岩藻糖基化抑制剂2-脱氧-D-半乳糖(2-D-Gal)来说明其在肠道黏膜炎中的作用。2-D-Gal是D-半乳糖的类似物，相比于天然的D-半乳糖，因其2号碳原子上缺少一个羟基，所以当2-D-Gal被添加到糖链后会阻止岩藻糖以α-1,2-糖苷键的形式连接到半乳糖上，从而抑制α-1,2-岩藻糖基化修饰。

采用实施例1的方法构建肠道黏膜炎模型。10周龄C57BL/6雄性小鼠，随机分组。图6A为2-D-Gal处理小鼠的实验流程。Dox给药前3天开始腹腔注射2-D-Gal(250mg/kg)，给药频率为每天一次，直至Dox给药后5天，对照组小鼠给予同样剂量的生理盐水。每日观察并记录体重、饮食量及腹泻等状况。实验结束时，按动物法处死小鼠，迅速收集血液以及组织样本，对肠道组织分段取材肠道组织分段取材后按照实验需要进行冻存、石蜡包埋，待后续实验使用。

对2-D-Gal处理后小鼠肠道组织进行形态学观察，如图6B所示，说明α-1,2-岩藻糖基化抑制剂2-D-Gal对Dox处理前后小鼠空肠形态结构的影响，比例尺为100μm。图6C为各组小鼠空肠绒毛长度的统计结果。Ctrl表示Control；Dox表示Doxorubicin。数据均用平均值±标准误展示。***代表p<0.001。表明每日腹腔注射2-D-Gal(250mg/kg)能够显著地抑制Dox引起的肠道形态结构紊乱、肠绒毛缩短(图6)。

采用实施例3的方法对2-D-Gal处理后小鼠肠道组织进行UEA1的免疫荧光染色和免疫印迹分析，结果如图7所示。图7A为凝集素UEA1免疫荧光染色检测2-D-Gal对Dox处理前后小鼠空肠组织中α-1,2-岩藻糖基化修饰的影响。暗色代表DAPI，亮色代表UEA1，比例尺为100μm。表明2-D-Gal处理能够显著抑制小鼠空肠组织中α-1,2-岩藻糖基化修饰的升高。图7B为凝集素UEA1 lectin blot检测2-D-Gal对Dox处理前后小鼠空肠组织中α-1,2-岩藻糖基化修饰蛋白表达量的影响。图7C为UEA1识别的α-1,2-岩藻糖基化修饰蛋白表达量的统计结果。Ctrl表示Control；Dox表示Doxorubicin。数据均用平均值±标准误展示。***代表p<0.001。表明Dox处理引起的α-1,2-岩藻糖基化修饰和FUT2的上调均可以被2-D-Gal抑制。

实施例5

2FF抑制Dox诱导的小鼠肠道黏膜炎

除此之外，我们还使用了另外一种岩藻糖基化抑制剂2-脱氧-2-氟-岩藻糖(2FF)来进一步证明岩藻糖基化上调在Dox诱导的肠道黏膜炎中的作用。2FF是一种岩藻糖的类似物，进入细胞后被代谢为GDP-2FF，GDP-2FF一方面能够抑制定位于高尔基体的岩藻糖基转移酶活性，另一方面能够反馈抑制GDP-岩藻糖的合成，从而实现对细胞岩藻糖基化修饰的广谱抑制。

采用实施例1的方法构建肠道黏膜炎模型。图8A为2FF处理小鼠的实验流程。给药方式与2-D-Gal类似，Dox给药前3天至Dox给药后5天，每日腹腔注射2FF(150mg/kg)，第5天结束时收集肠道组织进行形态学观察。图8B为岩藻糖基化抑制剂2FF对Dox处理前后小鼠空肠形态结构的影响。比例尺为100μm。图8C为各组小鼠空肠绒毛长度的统计结果。Ctrl表示Control；Dox表示Doxorubicin。数据均用平均值±标准误展示。***代表p<0.001。通过图8B和图8C可以看出，2FF本身对肠道形态结构无明显的影响，能够显著地抑制Dox引起的小鼠肠道形态结构紊乱、肠道绒毛缩短等黏膜炎病理改变，但其抑制黏膜炎的效果没有2-D-Gal的抑制效果好。这一结果进一步证明岩藻糖基化在Dox引起的肠道黏膜炎中发挥重要作用，而特异性地抑制FUT2介导的α-1,2-岩藻糖基化对黏膜炎有更好的治疗效果。

实施例6

2-D-Gal抑制化疗药Dox引起的肠道组织炎症因子的表达上调

炎性信号通路的激活及炎症因子的释放是目前已知的化疗药引起黏膜炎的重要机制，因此我们探究了2-D-Gal是否通过抑制肠道炎症从而阻止了Dox引起的肠道黏膜炎的发生。

对RNAaeq数据的KEGG信号通路富集分析表明，Dox处理可以引起多种炎性信号通路的激活，包括细胞因子-细胞因子受体相互作用、TNF信号通路、IL-17信号通路、Jak-STAT信号通路等(图9)。

炎性信号通路的激活可以促进炎症因子、趋化因子的转录活性增加。研究表明在化疗药导致的肠道黏膜炎中，炎症细胞因子和趋化因子的表达增加，并在黏膜炎的发生发展中扮演重要作用。我们利用Trizol法提取总RNA，使用商业化试剂盒反转成cDNA后，通过qPCR方法检测了炎症细胞因子(IL-33、IL-1β)和趋化因子(CXCL1、CXCL5)的表达(引物序列，见表2)。图10为qPCR方法检测2-D-Gal处理前后小鼠肠道组中(A)IL-33、(B)IL-1β、(C)CXCL1、(D)CXCL5的表达。Ctrl表示Control；Dox表示Doxorubicin。数据均用平均值±标准误展示。*代表p<0.05，**代表p<0.01，***代表p<0.001。我们发现2-D-Gal在阻止肠道黏膜炎的同时，可以抑制炎症因子(IL-33、IL-1β)和趋化因子(CXCL1、CXCL5)的表达上调(图10)，说明2-D-Gal通过抑制肠道炎症从而抑制Dox引起的肠道黏膜炎。

表2炎症细胞因子(IL-33、IL-1β)和趋化因子(CXCL1、CXCL5)qPCR引物序列

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

序列表

<110> 北京大学

<120> 岩藻糖基化抑制剂在抗癌导致炎症中的应用

<160> 30

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 25

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 1

caccatgaag atcaagatca ttgct 25

<210> 2

<211> 22

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 2

aacgcagctc agtaacagtc cg 22

<210> 3

<211> 21

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 3

ccttcatcca acctgagatg c 21

<210> 4

<211> 21

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 4

agcttgagaa atgggtcctc c 21

<210> 5

<211> 21

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 5

acctccagca acgaatagtg a 21

<210> 6

<211> 21

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 6

gccgatggaa ttgatcgtga a 21

<210> 7

<211> 21

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 7

acggataagg cgctggtact a 21

<210> 8

<211> 19

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 8

ggaagccata gggcacgaa 19

<210> 9

<211> 21

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 9

agctggagga gcaacattca t 21

<210> 10

<211> 21

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 10

ggatggtgag tgtggactga g 21

<210> 11

<211> 21

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 11

ggttcctggc gttggattat g 21

<210> 12

<211> 21

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 12

tcaatggggc cttctggtat t 21

<210> 13

<211> 22

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 13

tcgcccattt ctaatcgtct gc 22

<210> 14

<211> 22

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 14

agactccatt ggactgaaga cc 22

<210> 15

<211> 21

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 15

ctgggcgctt ttccatgaag a 21

<210> 16

<211> 21

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 16

tagtcagtgg caagtgggaa t 21

<210> 17

<211> 20

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 17

aggagtcgcc gctcaataac 20

<210> 18

<211> 21

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 18

gggactgcaa atagagcaac g 21

<210> 19

<211> 19

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 19

ggccggttac ctgctctac 19

<210> 20

<211> 23

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 20

ggaggcttgt gatgttggta ttc 23

<210> 21

<211> 22

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 21

acctcctgta tgatgtcaac cc 22

<210> 22

<211> 21

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 22

actcttcagt cttcaacagc g 21

<210> 23

<211> 21

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 23

tccaactcca agatttcccc g 21

<210> 24

<211> 21

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 24

catgcagtag acatggcaga a 21

<210> 25

<211> 22

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 25

gcaactgttc ctgaactcaa ct 22

<210> 26

<211> 21

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 26

atcttttggg gtccgtcaac t 21

<210> 27

<211> 23

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 27

ctgggattca cctcaagaac atc 23

<210> 28

<211> 19

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 28

cagggtcaag gcaagcctc 19

<210> 29

<211> 21

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 29

gttccatctc gccattcatg c 21

<210> 30

<211> 20

<212> DNA

<213> Artificial Sequence

<400> 30

gcggctatga ctgaggaagg 20

Claims

1.岩藻糖基化抑制剂在制备预防和/或治疗抗癌导致消化道炎症的药物中的应用，其特征在于，所述岩藻糖基化抑制剂抑制岩藻糖基转移酶FUT2所介导的岩藻糖基化修饰及FUT2的表达；

所述α-1,2-岩藻糖基化抑制剂为2-脱氧-D-半乳糖和/或2-脱氧-2-氟-岩藻糖。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述岩藻糖基化抑制剂抑制抗癌药剂或疗法引起的α-1,2-岩藻糖基化修饰。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述抗癌药剂或疗法包括放疗、化疗或靶向治疗。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，患者接受所述抗癌药剂或疗法后，消化道组织FUT2特异性高表达。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述消化道包括肠道。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述炎症包括消化道黏膜炎。

7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述岩藻糖基化抑制剂抑制肠道炎症因子和趋化因子的表达上调。

8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述岩藻糖基化抑制剂为α-1,2-岩藻糖基化抑制剂。

9.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述2-脱氧-D-半乳糖的有效量为50～500mg/kg/日。

10.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述岩藻糖基化抑制剂为细胞岩藻糖基化修饰广谱抑制剂。

11.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述2-脱氧-2-氟-岩藻糖的有效量为50～500mg/kg/日。

12.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述药物的给予抑制炎症因子的表达上调，所述炎症因子包括IL-33、IL-1β、TNF-α、MIP-1β、IFNγ。

13.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述药物的给予抑制趋化因子的表达上调，所述趋化因子包括CXCL1、CXCL5。