FAPα激活式BF211系列前药的体内外抗肿瘤药效评价

发布时间：2017-12-08 17:16

  本文关键词：FAPα激活式BF211系列前药的体内外抗肿瘤药效评价

  更多相关文章： 成纤维激活蛋白α 酶激活式前药 BF211 抗肿瘤作用

【摘要】：研究背景:化疗是癌症治疗最主要的手段之一,但临床很多常见的抗肿瘤药物对肿瘤组织缺乏靶向性,在治疗肿瘤的同时会引起机体的毒副反应,较大限制了这些化疗药的临床应用。随着肿瘤发病机制的不断阐明,肿瘤的靶向治疗已逐渐成为癌症治疗的新方向。找到一个合适的药物靶点实现药物的靶向投递,对减少药物不良反应有着重要的意义。肿瘤相关成纤维细胞(TAFs)属于肿瘤的间质细胞,可通过直接或间接作用支持并促进肿瘤的发生发展,而成纤维激活蛋白(fibroblast activating protein,FAP)是由活化的TAFs细胞表达的一种膜型丝氨酸蛋白酶,在肿瘤细胞或者正常组织中几乎不表达。FAP由FAPα和FAPβ两种亚基通过共价键连接而成,FAPα具有肽链内切酶和胶原酶活性,可溶解明胶和胶原,在肿瘤微环境重塑中发挥着重要作用,参与肿瘤发生、发展、侵袭与转移等过程。所以,TAFs及FAPα作为一种适用于肿瘤靶向治疗的靶标正倍受关注。目前针对FAPα的抗肿瘤方法主要有免疫治疗、酶活性抑制剂和FAPα激活式前药。利用FAPα特异性识别的二肽底物Z-GP修饰化疗小分子,使药物在FAPα低表达的正常组织中处于有效基团被封闭的低毒状态,而在FAPα高表达的肿瘤部位被切割释放恢复其细胞毒性,可以达到提高药物对肿瘤靶向的目的,从而减少药物治疗带来的不良反应。BF211是一种蟾蜍毒素衍生物,在临床前的研究中表现出很强的抑瘤效果,对大多数癌细胞的半数抑制浓度仅有几个纳摩尔,并且BF211在体内抗肿瘤活性实验的多种移植瘤模型中出现肿瘤完全消失的现象。BF211作为一个抗肿瘤活性高的分子,但是存在明显的心脏和神经毒性,所以改造BF211使其具备肿瘤靶向性是该化合物成药的迫切需求。据此,我们与中国科学院上海药物研究所胡立宏研究员课题组合作,利用可以被FAPα特异性水解的N-末端封闭的甘氨酰脯氨酸二肽序列(Z-GP)修饰BF211,合成了 FAPα激活的BF211系列前药,以期从中挑选出能有效靶向肿瘤部位的化合物,从而改善BF211治疗带来的毒副作用。研究目的:本实验旨在通过rhFAPα(人源重组成纤维激活蛋白)酶解和组织匀浆孵育的方法对14个FAPα激活式前药进行评价筛选,以期找到一个能被rhFAPα高效酶切释放原药、且在肿瘤和正常组织匀浆中的裂解存在明显差异的先导化合物,并重点围绕该先导化合物进行体内外抗肿瘤药效学评价。研究方法:1、采用rhFAPα酶解、肿瘤/心脏组织匀浆孵育的方法对FAPα激活式BF211系列前药进行评价,筛选能被肿瘤组织特异高效酶解的化合物。2、HPLC法检测化合物在血浆、组织匀浆、细胞培液中的含量及稳定性。3、MTT法检测化合物对肿瘤细胞和心肌细胞的生长抑制作用。。4、采用逆转录病毒方法转染构建FAPα高表达细胞株。5、采用HCT-116异种移植瘤模型评价化合物在体内的抗肿瘤活性。实验结果:1、rhFAPα酶解实验结果表明,14个化合物中,BF211-03化合物被酶切的效率最高,且与rhFAPα的孵育裂解有时间依赖性,说明BF211-03是FAPα良好的酶切底物;2、在肿瘤和心脏组织匀浆孵育实验中,BF211-03在肿瘤匀浆液里裂解率很高(80%-100%),心脏匀浆中只有少量的裂解(30%),是肿瘤和心脏匀浆裂解差异最明显、FAPα选择性最强的化合物。3、BF211-03在血浆和FAPα低表达的正常组织匀浆中(肝脏除外)呈现较好的稳定性。4、相比于BF211,经二肽修饰改造后的BF211-03对细胞的生长抑制作用明显减弱。在FAPα低表达的肿瘤细胞株(HCT-116、MGC-803)中,少量BF211-03被裂解释放出BF211,BF211-03在这两株细胞上表现出的细胞毒性比BF211弱30～40多倍。对于FAPα高表达细胞株MDA-MB-435,近半的BF211-03能被裂解活化成BF211,BF211-03在该细胞上的毒性比BF211弱4倍左右,说明BF211-03对高表达FAPα的肿瘤细胞具有更强的杀伤性。5、rhFAPα、稳转FAPα细胞株或肿瘤匀浆孵育能够恢复BF211-03的潜在毒性。6、体内抗肿瘤药效评价表明,BF211-03在BF211的两倍摩尔量的给药剂量下拥有BF211相近的抑瘤效果,但BF211-03给机体带来的毒副作用明显小于BF211。结论:本研究结果表明,BF211经二肽修饰改造成BF211-03后对细胞的生长抑制作用被有效隐藏,BF211-03在FAPα选择性酶解作用下可以有效释放出原药BF211,恢复其潜在的细胞毒性;BF211-03在非肿瘤组织匀浆中显示较好的稳定性,而在肿瘤组织匀浆中大部分被活化成BF211;进入体内后能达到不影响肿瘤治疗效果的同时有效降低药物的毒副作用。本课题为FAPα激活式前体药物的研究提供了研究思路,并为基于FAP的肿瘤靶向治疗策略的可行性提供了实验依据。
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R96

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 任春霞;徐娜;宋亚琴;赵敏;陈亚萍;吕蓓;杨恭;;癌相关成纤维细胞通过Gro-α激活NF-кB核转位和VEGF表达促进卵巢癌的生长[J];中国癌症杂志;2014年05期

，

本文编号：1267189