发现一类具有治疗三阴性乳腺癌潜力的越南巴豆二萜

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乳腺癌是全球发病率最高的癌症,是女性癌症死亡的第一大原因。三阴性乳腺癌(triple negative breast cancer, TNBC)是乳腺癌中恶性程度极高的一种亚型,具有高复发率、转移率和死亡率。由于缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)、人类表皮生长因子受体2(HER2)的表达,TNBC对激素疗法并不敏感,临床用药依旧以阿霉素类和紫杉烷类传统广谱化疗药物为主,虽然在治疗初期能够给患者带来一定的益处,但其严重的毒副作用和易产生的耐药性常导致患者预后较差。因此,寻找和开发安全有效的靶向治疗药物成为TNBC治疗的研究热点。


中山大学尹胜教授团队长期致力于天然产物的发现与研究工作。近日,研究团队以抗TNBC活性为导向,对大戟科植物越南巴豆进行了化合物的分离鉴定和结构改造,发现了一类具有罕见的8,9裂环骨架的对应贝壳杉烷型二萜,该类化合物对系列TNBC细胞株展现出良好的抗增殖活性(IC50皆小于3 µM)。构效分析发现C8-C9键的断裂和α,β不饱和酮对活性起到至关重要的作用。

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图1. 发现具有治疗三阴性乳腺癌潜力的越南巴豆二萜。图片来源:J. Med. Chem.


这其中,8,9-断-对映贝壳杉烷型二萜化合物6展现出最强的抗TNBC细胞增殖活性(IC50平均为0.0750 µM),与目前一线用药阿霉素效力相持平,且在选择性和动物体内耐受性方面明显优于阿霉素。划痕实验、transwell小室侵袭实验、Western blot实验结果表明化合物6能剂量依赖性地抑制TNBC细胞的迁移和侵袭。体内小鼠移植瘤实验结果发现化合物6能通过诱导肿瘤组织坏死、组织内细胞凋亡和自噬发生、抑制新生血管生成起到抑制TNBC肿瘤生长的作用。

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图2. 化合物6抑制TNBC细胞的迁移侵袭及TNBC肿瘤的生长。图片来源:J. Med. Chem. (A) Scratch assay for migration capability induced by 6. (B) Transwell invasion assay induced by 6. (C) suppressed the TNBC xenograft tumor growth in female NOD/SCID mice.


运用流式细胞术、Western blot及SiRNA敲除技术等对化合物6的抗TNBC作用机制进行了探讨。实验结果发现化合物6能够剂量依赖性地诱导TNBC细胞的G/2M期细胞周期阻滞、内源性凋亡、对凋亡起到促进作用的自噬,并且上述作用与化合物6抑制Akt信号通路的激活有关(显著下调Akt磷酸化水平)。结合SiRNA敲除实验、激酶活性抑制实验、CETSA实验结果,发现化合物6主要通过抑制Akt信号通路的激活起到抗TNBC的作用,其作用靶点可能是通过直接与Akt结合抑制Akt的活化。

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图3. 化合物6在TNBC细胞中抑制Akt信号通路。图片来源:J. Med. Chem. (A) Western blot analysis of protein expression related to Akt signaling induced by 6. (B) CETSA of Akt1 induced by 6. (C) Western blot analysis of protein expression of Akt1 with transfection of negative control or Akt1 siRNA. (D) Proliferation inhibition induced by with transfection of negative control or Akt1 siRNA.


以上研究成果已发表于美国化学会药物化学领域权威期刊J. Med. Chem.上,中山大学药学院尹胜教授课题组的硕士生樊润竹陈淋为论文并列第一作者,尹胜教授为论文通讯作者。

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