Michra A抑制甲状腺未分化癌EMT和转移的作用机制研究

Anapalstic thyroid cancer (ATC) is one of the most aggressive types of malignant tumor and one of the deadliest of all adult solid malignancies. The median survival of ATC patients is always less than 6 month. Thus, there is an unmet need to identify effective agents to improve the survival rates for ATC patients. Epithelial-mesenchymal transition (EMT) is associated with the acquisition of invasive and migratory properties of tumors and could play a potential role in the clinical treatment of ATC. Natural products have been the main source of anti-tumor agents. Thus, this subject is mainly about screening and studying the mechanism of the small molecular compound that could inhibit the metastasis and invasion of ATC tumor using EMT as target. Michra A that could inhibit the EMT and metastasis in ATC cells is a new natural compound which is screened from 227 natural products using immunofluorescence assay combined with the CellInsight™ CX5 high content screening platform and xenograft model. In this study, we would present a detailed study of the mechanism of Michra A inhibiting EMT in ATC cells and the anti-tumor activity of Michra A in three ATC xenograft models. Our understanding would provide theoretical basis for the designing and synthesizing anti-tumor drugs for ATC based on the structure of Michra A.

甲状腺癌未分化癌（ATC）恶性程度高，侵袭性强，死亡率高，确诊后的ATC患者中位生存期仅有4-6个月。因此，找到有效治疗药物，提高患者生存期，具有重要意义。上皮间质转化（EMT）在ATC肿瘤传播，侵袭过程中具有重要作用，抑制EMT成为治疗ATC的新策略。天然产物一直是抗肿瘤药物的主要来源。因此，本项目以EMT为靶点，利用高内涵筛选平台从天然产物库中筛选能够抑制ATC肿瘤转移和侵袭的小分子化合物并对其作用机制进行研究。Michra A是筛选出的一个新化合物，能显著抑制ATC肿瘤EMT和转移（抑制率为77.98%）。本课题：1）对Michra A抑制EMT的作用机制进行详细研究，揭示Michra A通过EMT抑制ATC肿瘤转移的作用机制；2）建立多个肿瘤模型考察Michra A抑制ATC肿瘤转移的药效，为以Michra A为先导进行结构改造，开发抗肿瘤药物提供理论依据。

转移/侵袭是恶性肿瘤的重要特征之一，也是导致90%的癌症患者最终死亡的原因。而作为人类最具侵袭性的实体恶性肿瘤之一的甲状腺未分化癌（ATC）恶性程度高，侵袭性强，死亡率高。由于缺乏有效的方法，临床上确诊后的ATC患者的中位生存期仅为4-6个月，并且ATC患者的生存率在近60年都没有改善；因此，寻找有效治疗方法的研究对于ATC的临床治疗具有重要作用。上皮间质转化过程（EMT）在肿瘤细胞的转移和侵袭过程中具有关键作用，而且ATC肿瘤特征也表现出EMT引起的细胞形态学特征变化。因此，靶向作用EMT可能成为治疗ATC肿瘤的新策略。天然小分子化合物一直是抗肿瘤药物开发的主要来源，其新颖的结构和丰富的种类可以用来发现并验证新的药靶。但是如何高效地从结构种类繁多的天然化合物中筛选到具有研究价值的目标化合物呢？本课题使用免疫荧光技术结合CellInsight™ CX5高内涵筛选平台的方法筛选能够抑制ATC肿瘤细胞EMT过程的天然活性小分子化合物，并对候选化合物的抗肿瘤药效以及抑制ATC细胞内EMT过程的分子机制进行详细研究。通过本课题的开展，使用体外筛选方法得到包括本课题研究对象Michra A在内的8个能显著抑制ATC细胞EMT过程的活性化合物。Michra A显著抑制ATC肿瘤的转移和侵袭：在ATC皮下肿瘤模型，尾静脉注射肿瘤细胞建立的肺转移模型以及原位肿瘤模型中，10 mg/kg的Michra A体内对ATC肿瘤生长和转移的抑制率达到60%以上，且对小鼠体重和内脏组织没有表现出毒副作用；在对Michra A抑制ATC细胞内EMT过程的分子机制的研究过程中，Michra A能够剂量依赖地抑制ATC细胞内EMT信号通路，并对其相关的mTOR-AKT-GSK3β通路，Wnt/β-catenin通路以及NF-κB通路都具有良好的抑制作用。本课题的开展：首先揭示EMT在ATC肿瘤的转移过程中具有重要作用，以EMT为靶点能够发现具有良好抗ATC肿瘤转移作用的小分子化合物，这对以EMT为靶点研发ATC肿瘤治疗药物具有重要作用；其次本课题的研究对象化合物Michra A不仅具有新颖结构，还表现出良好的抑制ATC肿瘤的生长和转移的抗肿瘤活性。这为以Michra A为先导进行结构修饰发现更为高效低毒的化合物以及开发具有自主知识产权的抗肿瘤药物提供了依据，对开发有效ATC治疗药物具有重要意义。