海洋微生物来源先导化合物Wentilactone B 靶向Ras激活P53抗肝癌分子作用机制研究

Hepatocellular carcinoma is a high incidence of tumors in Chinese population and discovary anti-hepatoma drug candidate from marine microorganisms has important clinical significance.WB is new compounds isolated from marine microorganisms and preliminary studies prove the anti-hepatoma effecte in vivo and in vitro, and high efficacy, but low toxic and side effect. The preclinical studies was completedand and shown the good pharmaceutical prospect. The molecular mechanism studies have shown that it can activate Ras, lead to elevated p53 and cause liver cancer cell cycle arrest and apoptosis. This study intends to further clarify the molecular pathways of activation of Ras and directly target protein for WB,.Through this study, to elucidate the direct molecular target of WB and the molecular mechanism of anti-liver cancer . To provide new targets for the study of anti-hepatoma drugs.

肝癌在我国是一种高发肿瘤，从海洋微生物中寻找抗肝癌的候选药物具有重大临床意义 。WB是本课题组从海洋微生物中分离的新化合物，前期研究证明其在体内外有针对性的抗肝癌作用且毒副作用低，基本完成了化合物的大规模发酵制备及候选药物的临床前研究 ，成药前景良好。分子作用机制研究表明其能激活Ras蛋白，导致P53升高从而引起肝癌细胞的 凋亡和周期阻滞。本课题拟进一步研究WB对RASAL1和SOS活性的影响，明确其激活Ras的分子途 径，利用计算机模拟分子对接技术-基于多靶点反向分子对接的药物筛选技术（INVDOCK）、药 物亲和反应靶标稳定技术（DARTS）、多模式毛细管电泳技术等明确其直接作用靶蛋白，通过 干扰RNA、抑制剂等技术研究信号通路中信号分子的变化明确Ras蛋白激活P53的具体信号通路 。通过本研究，阐明WB的直接分子靶点及抗肝癌的分子作用途径，为抗肝癌药物研究提供新的作用靶点和候选药物。

原发性肝癌是我国常见的恶性肿瘤之一，死亡率在消化系统恶性肿瘤中列第3位。我国每年约 40 万人死于肝癌，占全世界肝癌死亡人数的 51%，严峻的形势给我国的社会和医疗带来了沉重的负担,目前虽然有多种综合治疗手段，但有效率比较低，开发新的、疗效好毒副作用小的原发性肝癌化疗药物，特别是靶向治疗药物意义重大，也是肝癌研究和治疗中亟待解决的关键问题。我们首次从褐藻门马尾藻属植物马尾藻中提取分离了去甲二萜类化合物 Wentilactone B（WB），证明其有特异性的抗肝癌作用，对正常肝细胞却毒性不大，体内试验表明其对裸鼠异位移植瘤的生长有很强的抑制作用。本科题对WB的 规模化制备，同系物的抗肿瘤作用和构效关系，以及WB的直接作用靶点和具体信号分子途径进行了深入研究，通过完善温特曲霉的培养条件，获得了最佳培养体系，建立了规模化制备工艺技术，产量达到克级以上水平。从马尾藻内生真菌温特曲霉中分离得到了8个新的同系物，分别研究这些化合物对不同肿瘤的抑制作用，明确同系物中不同基团对其抗肿瘤的选择性和活性影响，初步明确了其构效关系。WB在体外能阻滞肝癌细胞于G2/M，抑制肝癌细胞的侵袭和转移，在体内能抑制破骨细胞的形成，抑制溶骨性骨转移。应用焦磷酸测序技术在HepG2和PLC/PRF/5两种人肝癌细胞中，检测WB对RASAL1基因启动子CpG岛甲基化状态的影响。结果显示在两种肝癌细胞中，WB作用后RASAL1基因启动子区甲基化水平均没有发生显著变化，提示WB可能不是单独靶向Ras发挥较好的表观活性。以chembl数据库中配体对应的靶蛋白为蛋白库，采用相似性拟合的方式，将WB与数据库里的小分子进行比对，根据评分筛选得到潜在靶蛋白JAK2，运用分子对接预测WB的结合位点，结果显示WB与JAK2 FERM区以非共价的方式结合。KEGG pathway分析结果显示WB通过JAK2/STAT信号通路激活P53抑制肝癌生长。本研究为肝癌的治疗提供了新的候选药物和新的分子作用机制，为类似药物的结构改造提供了理论依据和参考。项目资助发表SCI论文5篇。培养硕士研究生2名，博士研究生1名，