一类抑制ODC活性的小分子化合物对肺癌A549细胞裸鼠移植瘤生长的影响

来源 :中国生物化学与分子生物学会2016年全国学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liupen
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  多胺(polyamines,PA)包括腐胺(putrescine,Put),亚精胺(spermidine,Spd)和精胺(spermine,Spm),是一类普遍存在于细胞内能促进细胞生长与分化的小分子化合物.研究表明,多胺含量与肿瘤细胞增殖及细胞恶变密切相关,因此,通过干扰正常的多胺代谢途径,改变肿瘤细胞中多胺的含量,可有效地发挥抗肿瘤效应.多胺的生物合成始于鸟氨酸的脱羧基反应,鸟氨酸在鸟氨酸脱羧酶(Ornithine decarboxylase,ODC)的催化下脱羧形成腐胺,ODC 是多胺生物合成的关键限速酶.已经有研究证实,ODC 在许多实体性肿瘤中,如肺癌、乳腺癌、大肠癌、前列腺癌、黑色素瘤等中活性均高于正常组织,因此成为当前抗肿瘤药物设计新的分子靶点.二氟甲基鸟氨酸(DFMO)是一种ODC不可逆抑制剂,但是由于其使用剂量高和毒副作用大限制了它在抗肿瘤治疗中的应用.因此本课题组希望研发出更高效且毒副作用小的新型ODC 抑制剂.前期我们课题组已经通过综合应用计算机模拟高通量筛选和分子、细胞水平上的实验,从小分子化学库中筛选出一批能够抑制ODC 活性的小分子化合物.首先通过计算机分析获得ODC 催化活性中心的空间构象,应用计算机模拟技术从小分子化学药物库中(含20 余万个化学分子)高通量筛选出90 个小分子化合物;随后应用MTT、RTCA、细胞形态学检测小分子化合物对人肺腺癌A549 细胞增殖能力的影响,发现其中5 个小分子化合物能够显著抑制A549 细胞生长,其中以D24 号药物效果最明显;接着成功克隆并构建人ODC 原核表达质粒,表达及纯化出人ODC 蛋白,以此蛋白为基础建立筛选ODC 抑制剂的实验技术;发现小分子化合物D24 在低浓度下(IC50=8.355uM)能够显著抑制ODC 酶活性;同时D24 能与ODC 高亲和性结合,其结合能力显著性高于对照药物DFMO.以上这些前期研究证实,小分子化合物D24 是一种比DFMO 更高效的ODC 抑制剂,有望成为前景较好的抗肿瘤药物.为了进一步研究D24 在活体内的效应,将肺腺癌A549 细胞悬液接种于裸鼠皮下,待移植瘤形成后,经腹腔注射注入高中低浓度D24 干预,并设阳性对照组和溶剂对照组观察裸鼠成瘤时间、肿瘤大小体积、裸鼠生长状态情况.并取出肿瘤组织用TUNEL 法检测细胞凋亡情况、Western Blot 检测ODC 表达情况以及RT-PCR 检测ODCmRNA 的表达情况.以此来观测D24 在活体内是否具有像分子水平实验一样的高效的抗肿瘤效应.
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