科创中国

行业领域

生物与新医药技术

需求背景

随着分子生物学和细胞生物学的快速发展，肿瘤的靶向治疗已经成为肿瘤化疗的热点。肿瘤的靶向治疗是针对肿瘤特异性靶点的治疗方法，即在分子水平上, 针对已经明确的肿瘤生物标志物 (如肿瘤细胞中过度表达或特有的蛋白分子、基因片段) 来设计的抗肿瘤药物，这类药物能够特异性地选择肿瘤细胞，从而降低了传统化疗的无选择性及不良反应。尽管与传统化疗相比，肿瘤的靶向治疗为结直肠癌患者带来了希望，但肿瘤细胞对靶向药物的耐药性已成为当前结直肠癌化疗中面临的主要挑战；另外，一些报道发现靶向药物有时也会对某些表达靶点的正常组织带来不良反应。因此寻找针对性和特异性更强的靶点，以及更为安全有效的小分子靶向抗结直肠癌药物，将会大大提高肿瘤细胞对化疗药物的反应率，延长结直肠癌患者的无病生存期和总生存期，进而改善结直肠癌患者的生活质量。

需解决的主要技术难题

Silvestrol是一种来自于Aglaia的Flavagline家族的天然产物，其分子式为C34H38O13，别名为 (-)-Silvestrol。一些研究发现，Silvestrol作为一种植物小分子化合物在部分肿瘤，如乳腺癌，前列腺癌，黑色素瘤等的细胞和动物实验中均表现出很好的靶向抗癌活性，其部分机制为抑制肿瘤细胞的蛋白质合成。我们以前的研究也已经显示，Silvestrol可以有效抑制神经鞘瘤细胞的增生，其机制是通过抑制真核翻译起始因子家族中的elF4F蛋白合成，进而影响与其相关的细胞周期蛋白的表达。一些文献报道，真核翻译起始因子4E (elF4E) 是众多癌基因翻译表达的限速因子，在许多肿瘤中过量表达，其中在结直肠癌中也有高表达。其机制与eIF4E 通过选择性的起始关键癌基因如c-Myc、VEGF、NFkB、TGFβ、Bcl-2、MMP9等的翻译表达，来达到强烈促进细胞转化及癌细胞生长、迁移、侵袭和转移的作用有关。为探讨Silvestrol是否也通过抑制结直肠癌细胞中真核翻译起始因子4E (elF4E) 的蛋白质合成，进而达到抑制结直肠癌细胞的增生与凋亡，我们设计了该项科研课题。

期望实现的主要技术目标

美国研究人员发现，通过诱导早期自噬和半胱天冬酶介导的细胞凋亡，Silvestrol可强力抑制人黑色素瘤的细胞生长，并诱导细胞死亡（BMC Cancer，1/13/2016）。他们采用试管内细胞活力、流式细胞仪、荧光显微镜检查、实时荧光定量核酸扩增检测系统（qPCR）和免疫印迹等方法研究Silvestrol对MDA-MB-435黑色素瘤细胞的作用机制。24小时，与对照组比较，研究人员观察到用Silvestrol处理的细胞中，细胞周期蛋白B和D的表达均下降。此外，Silvestrol在细胞周期的G2相阻滞其分裂。在Silvestrol处理的细胞中，核染色质的DAPI染色显示有核小体碎片。膜联蛋白V染色证实，Silvestrol治疗后凋亡细胞增加。Silvestrol以时间和剂量依赖方式诱导半胱天冬酶3活化和凋亡细胞死亡。Silvestrol和辛二酰基酰替苯胺异羟肟酸（SAHA）二者均可增加MDA-MB-435细胞中自吞噬体的形成，MDA-MB-435细胞响应Silvestrol治疗并伴随LC3-II的蓄积和时间依赖的p62而降解。巴弗洛霉素A，一种自噬作用抑制剂，导致Silvestrol处理的细胞中LC3的积蓄。Silvestrol介导的细胞死亡在缺乏功能性自噬蛋白的ATG7裸鼠胚胎成纤维细胞中作用减弱。因此，研究人员得出结论：Silvestrol可以通过诱导早期自噬作用和半胱天冬酶介导的细胞凋亡，强有力地抑制人黑色素瘤的细胞生长并诱导细胞死亡。另外，Hans-Guido Wendel 及其同事发现，依赖于“翻译启动因子”eIF4A的一个子类的编码致癌蛋白和转录因子的mRNA，在它们5′ 未翻译的区域含有一个能形成G-quadruplex的结构。这些发现可解释为什么Silvestrol 一般是无毒的，可以被很好地耐受，除非是在依赖于这些蛋白活性的癌细胞中。Stéphan Vagner及其同事也发现，eIF4F的抑制会与BRAF抑制因子合作来抑制跟BRAF突变相关的黑素瘤的生长。综上所述，这些研究进一步支持Silvestrol作为一种天然植物小分子化合物，具有良好的靶向抗癌作用以及低耐药性，高安全性的药物特性。

需求解析

解析单位：重庆市永川区 解析时间：2022-10-24

王娟

重庆医科大学

教授

综合评价

该项目需求足够清晰

查看更多>

处理进度