NF-κB信号通路抑制剂筛选及抗肿瘤机制研究

	NF-κB信号通路抑制剂筛选及抗肿瘤机制研究
	苏佳
导师	李艳
学位专业	药物化学
关键词	天然产物抗肿瘤 Nf-κb 作用靶点微管
摘要	NF-κB信号通路在炎症、肿瘤发生、发展中起着重要作用。许多肿瘤包括血液肿瘤和实体瘤中均发现NF-κB信号通路的持续激活。 NF-κB信号通路激活可上调凋亡抑制蛋白Bcl-xL、XIAP、cIAP1、cIAP2和增殖相关蛋白cyclin D1等的表达从而促进肿瘤细胞增殖，抑制肿瘤细胞凋亡。由于NF-κB与肿瘤的密切关系，NF-κB抑制剂作为抗肿瘤候选药物的研究具有巨大潜力。本研究第一章针对NF-κB的信号传导以及NF-κB与肿瘤的关系进行了较为全面的阐述。本研究第二章利用 MTT法对植物和微生物来源的天然产物进行了体外抗肿瘤活性筛选，对有显著肿瘤细胞毒活性的化合物进行 NF-κB抑制剂候选化合物的初步筛选。从900 多个天然产物中，发现了一系列具有显著体外抗肿瘤活性的化合物，在进一步针对 NF-κB抑制剂的筛选中，采用双荧光素酶报告基因检测了候选化合物对 NF-κB转录活性的抑制作用，得到了具有NF-κB抑制活性的天然产物 TCN、SHD78、ZQS232、ZQS234, 在接下来的部分对这些化合物的作用机制进行了深入研究和构效关系分析。本研究第三章着重对活性显著的化合物TCN 进行了抗肿瘤作用机制的深入研究。TCN属于单端孢酶烯族化合物，提取自民间植物用药美登木Maytenus hookeri Loes.中分离得到的内生真菌 Trichothecium roseum LZ93。在 MTT法检测细胞毒活性实验中，选用了 NF-κB信号途径持续激活的肿瘤细胞株，即HL-60、HepG2、A549 和 PANC-1 细胞来检测TCN的肿瘤细胞毒活性，结果显示 TCN对所选用的肿瘤细胞均具有明显增殖抑制作用。通过流式细胞术检测细胞凋亡和Western Blot检测凋亡相关蛋白表达，发现TCN剂量依赖性地引起前凋亡蛋白caspase 的剪切活化和凋亡抑制性蛋白Bcl-2、survivin等的表达降低，从而诱导肿瘤细胞凋亡。NF-κB内源性靶基因表达水平的检测证明，TCN可抑制 NF-κB内源性靶基因，如p65、cyclin D1、XIAP 的表达。机制研究证明，TCN可抑制TNF-α 诱导的 HepG2 细胞p65核转位。TCN通过调节 IKKβ 激酶的磷酸化，抑制其对底物IκBα 和 p65的磷酸化，从而抑制IκBα 泛素化降解，使p65/ p50 二聚体阻滞在细胞核外，从而抑制 NF-κB信号途径激活。通过 RNA干扰 IKKβ 蛋白表达发现在细胞水平和蛋白水平 IKKβ-siRNA均使 TCN的诱导凋亡作用增强，进一步提示TCN对IKKβ磷酸化的抑制是通过作用于IKKβ上游蛋白复合物来实现的。采用 A549肺癌细胞和 BEAS-2B正常肺上皮细胞检测 TCN的选择性，结果显示TCN对 A549 具有选择性杀伤作用。TCN的 NF-κB抑制活性、抗肿瘤活性和选择性，提示了TCN作为抗肿瘤候选化合物研究的潜力。此外，化合物SHD78 对映-贝壳杉型二萜类化合物，提取自叶穗香茶菜 I. phyllostachys。实验结果显示 SHD78 可明显抑制肿瘤细胞的增殖，促进细胞凋亡。采用 SMMC-7721对其机制研究发现，SHD78 不抑制 IκBα 磷酸化，但可抑制磷酸化IκBα 的降解，提示 SHD78 可能作用于非经典的 NF-κB信号途径。本研究第四章对一系列Taxchinin A衍生物（ZQS系列衍生物）的抗肿瘤活性进行了初步评价。 Taxchinin A为具有 11(15→1)-abeo-taxane 骨架结构的紫杉烷类化合物，提取自中国红豆杉的枝叶，本身不具有抗肿瘤活性。本研究涉及的一系列 Taxchinin A衍生物预期具有双重抗肿瘤活性，即该系列衍生物在Taxchinin A母核上加入作用于不同靶点的两种抗肿瘤药物活性基团（具有干扰微管聚集活性的紫杉醇N-乙酰基-3’-苯基异丝胺酸侧链和NF-κB抑制剂活性基团α,β-不饱和酮结构）。活性研究显示 ZQS232、ZQS234等化合物对多种肿瘤细胞有明显细胞毒活性。进一步作用机制研究与预期相符，衍生物ZQS232、ZQS234 具有干扰微管聚集和 NF-κB抑制活性。构效关系分析显示，结构中含有α,β-不饱和酮结构的化合物与不含有该结构的化合物相比，前者具有明显的肿瘤细胞毒活性，而后者则无活性。 C环上的α,β-不饱和酮结构是该类化合物的关键活性基团， A环C-13位的苯基异丝胺酸基团对活性也有明显影响，该位点的细微改变即可引起化合物活性的明显变化。本研究首次报道了具有紫杉烷母核结构的化合物具有抑制微管聚集和抑制 NF-κB的双重活性，为天然来源的紫杉烷类化合物的药物研发提供了新的思路。
语种	中文
	2013-05
学位授予单位	中国科学院大学
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.kib.ac.cn/handle/151853/25585
专题	昆明植物所硕博研究生毕业学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	苏佳. NF-κB信号通路抑制剂筛选及抗肿瘤机制研究[D]. 北京. 中国科学院大学,2013.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
苏佳.pdf（5904KB）	学位论文		限制开放	CC BY-NC-SA	请求全文