【摘 要】
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目的:成纤维细胞活化蛋白(fibroblast activation protein,FAP)是一种Ⅱ型跨膜丝氨酸蛋白水解酶,在多种内源性多肽及多肽类药物的代谢中起着至关重要的作用。在过去十年中,FAP已经被多个领域的研究人员广泛关注,包括生物化学,药学,临床医学等。研究表明,FAP在肿瘤的发生发展中发挥着重要的作用,可显著改善肿瘤外基质和肿瘤组织微血管,既可以作为肿瘤的潜在靶点,又可以作为肿瘤的
【基金项目】
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国家重点研发计划(2017YFC1702000); 国家科技重大专项"重大新药创制"子课题(2018ZX09731016-004); 国家自然基金面上项目(81973393);
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目的:成纤维细胞活化蛋白(fibroblast activation protein,FAP)是一种Ⅱ型跨膜丝氨酸蛋白水解酶,在多种内源性多肽及多肽类药物的代谢中起着至关重要的作用。在过去十年中,FAP已经被多个领域的研究人员广泛关注,包括生物化学,药学,临床医学等。研究表明,FAP在肿瘤的发生发展中发挥着重要的作用,可显著改善肿瘤外基质和肿瘤组织微血管,既可以作为肿瘤的潜在靶点,又可以作为肿瘤的早期诊断标志物。近年来,中药以其特有的药理活性,包括抗肿瘤,抗氧化,增强人体免疫力等,在癌症的临床治疗中的应用日益凸显,且相比西药,中药在临床应用中更安全,毒副作用较小。鉴于中药及其制品在癌症治疗中的作用,本课题探究了 40多种中药提取物对FAP活性的抑制作用,并对其具体活性成分进行了深化研究。基于中药活性成分对FAP的抑制,考察了中药潜在的抗肿瘤作用,为中药的抗肿瘤机制研究和中药的癌症临床应用提供一定的理论基础。在探究中药对FAP抑制作用的基础上,本课题还对FAP检测方法进行了总结,并基于荧光检测方法和现有FAP荧光探针,设计并合成新型FAP荧光母核及其探针,为后续FAP研究提供基础。方法:在本研究中,收集了 40多种中药提取物,并使用荧光探针Z-Gly-Pro-AMC测定了它们对血浆中FAP的抑制作用,并进一步考察对FAP有抑制作用的中药单体成分。除此以外,基于半菁化合物结构,本课题设计并合成了6种半菁类近红外荧光探针母核并应用于FAP近红外荧光探针研究,就溶剂、pH等多方面进行考察。结果:本课题基于荧光检测方法,建立了血浆中FAP活性检测方法及抑制剂筛选体系,在收集并筛选的40多种中药提取物中,甘草水提物和醇提物对血浆中FAP均具有较强的抑制作用。在后续甘草活性成分筛选中,新异甘草苷,光甘草酚,甘草查尔酮C,甘草黄酮醇对成纤维细胞活化蛋白有一定的抑制作用,且甘草黄酮醇对FAP抑制作用最强,其IC50值为44.39 μM。相较于荧光探针Z-Gly-Pro-AMC,设计并合成的半菁类荧光探针母核EDI、AEDI、IEDI、ETDI、AETDI、IETDI具有更高的检测波长,在不同检测条件下均具有较好的稳定性,基于ETDI合成的荧光探针Boc-Gly-Pro-ETDI也可有效地被血浆中的FAP水解。结论:通过本实验构建的FAP抑制剂体外筛选体系,中药和单体成分的筛选结果显示甘草及其部分单体成分可以有效抑制血浆中FAP活性。半菁类荧光母核大多拥有较长的发射和激发波长,能显著改善生物基质干扰,提高检测准确度。目前,FAP抑制剂报道绝大多数为人工合成类化合物,很少有报道研究中药与FAP活性间的关系。考虑到FAP在肿瘤发生发展中的作用,这些结果对研究中药潜在抗肿瘤作用机制研究具有重要的意义,并促进FAP特异性近红外荧光探针及其抑制剂研发。
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