黄连素通过视黄醇X受体抑制结肠癌生长机制的结构生物学分析和相应药物改造

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Mike_sun
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视黄醇X受体α(RXRα)是核受体超家族中的重要成员,在细胞增殖、凋亡、分化和发育等生命活动的调节过程中发挥重要作用。我们课题组前期研究首次发现黄连素是RXRα的特异性激动剂,并证明黄连素通过RXRα调控细胞周期相关基因以及抑制β-catenin信号通路来抑制结肠癌细胞的增殖。本课题在此研究基础上,进一步发现黄连素通过RXRα介导上调结肠癌细胞胞内E3泛素连接酶c-Cbl的表达,促进c-Cbl的入核,增强细胞核内β-catenin与c-Cbl结合,促进c-Cbl介导的β-catenin核内降解从而实现对结肠癌细胞的增殖抑制。该发现进一步完善了黄连素以RXRα为靶点抑制结肠癌细胞增殖的作用机制。中药是我国的传统瑰宝,在抗癌方面已有多年的历史,而中药产物及其修饰改造的衍生物更是为抗肿瘤药物筛选提供了丰富的资源。我们的前期研究发现黄连素通过靶向RXRα发挥抗结肠癌的作用,且安全性和肿瘤选择性好,但用药剂量大、生物利用度低。在本论文研究中,我们基于黄连素与RXRα的结合模式设计和合成了一系列黄连素类似物,通过研究它们之间的构效关系,确认了影响黄连素系列类似物生物学活性的结构特征,通过活性筛选结果确认了类似物B-12为最佳RXRα激动剂。B-12比黄连素更有效的结合并改变RXRα/LBD的构象,从而通过RXRα介导抑制β-catenin信号通路和结肠癌细胞增殖,在小鼠移植瘤实验中也表现出更优于黄连素的抑瘤活性并且对小鼠无肝肾毒性。另外,B-12不仅保留了黄连素的肿瘤选择性,而且大大提高了其生物利用度。值得注意的是,B-12没有目前临床上使用的RXRα激动剂所显示出明显的副作用,包括引起高甘油三酸酯血症,高钙毒性以及肝肿大等。以上结果说明B-12是对RXRα结合能力更强、抗癌效果更好、生物利用度更高并保留低毒性和肿瘤选择性的新药,具有潜在的药物研发价值。综上所述,我们的研究不仅更深入的探讨了黄连素通过RXRα抑制结肠癌细胞增殖的分子机制,还描述了一种通过合理设计黄连素来源的RXRα激活剂作为抗结直肠癌的新型有效抗肿瘤药的方法,不仅为以RXRα为靶点的抗肠癌新药的开发提供了先导化合物,并且为筛选具有更高生物活性的结构新颖的抗肿瘤药物提供了新的思路。
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