新型Hsp90抑制剂C086在亚细胞水平对Hsp90功能影响与抗肿瘤作用的研究

Hsp90抑制剂在亚细胞水平对Hsp90功能的影响，尤其是对肿瘤细胞线粒体的Hsp90抑制，是提高Hsp90抑制剂的选择性与抗癌效应的新领域。在前期研究中发现姜黄素是Hsp90抑制剂，并以姜黄素为先导，合成、筛选出具有更强的体内外抗肿瘤活性的新衍生物C086，发现C086能与Hsp90N端蛋白相互作用，是更强的新型Hsp90抑制剂。在此基础上，研究C086在肿瘤细胞中不同亚细胞成分的分布特点，通过分离肿瘤胞浆及线粒体等亚细胞成分，在不同亚细胞成分直接观察C086抑制Hsp90功能与其抗肿瘤作用的关系，研究C086对白血病细胞线粒体Hsp90和胞浆Hsp90功能的影响，及这种影响与其选择性杀伤白血病细胞的关系，并以肿瘤动物模型、采自患者的白血病细胞和正常细胞进一步探讨C086的对不同亚细胞Hsp90功能影响与选择性抗肿瘤作用的关系，为寻找高效低毒的抗肿瘤药物提供新的思路。

Hsp90抑制剂对亚细胞Hsp90功能的影响，尤其是对肿瘤细胞线粒体的Hsp90抑制，是提高Hsp90抑制剂的选择性与抗癌效应的新领域。本项目研究姜黄素衍生物C086在肿瘤细胞胞浆与线粒体等不同亚细胞成分中的分布，以及对肿瘤细胞线粒体和胞浆Hsp90功能的影响，探讨C086对不同亚细胞Hsp90功能影响与抗肿瘤作用的关系，为寻找高效低毒的抗肿瘤药物提供新的思路。结果发现，经典的Hsp90抑制剂17-AAG不能分布线粒体，C086可以迅速分布到肿瘤细胞的线粒体和胞浆，抑制线粒体Hsp90的功能，减少Hsp90-CypD复合物形成，使线粒体PT孔道开放，引起线粒体膜电位下降，膜通透性增加，导致细胞色素C释放，诱导细胞凋亡。这些作用能够被CypD的拮抗剂CsA所阻断。C086对胞浆Hsp90与辅伴侣功能也有显著地影响，能使Hsp90/p23复合物减少，Hsp90/Hsp70复合物增多，使细胞浆中Erk1、Erk2、p-Erk、p-Akt、p-Src、PKC、Raf及C-myc等Hsp90客户蛋白含量下调。对白血病K562细胞株、伊马替尼耐药的K562/G01 细胞株以及CML患者CD34+白血病祖/干细胞，C086均有显著的杀伤作用。200mg/kg对K562细胞裸鼠异种移植瘤的生长具有显著的抑制作用，抑制肿瘤组织的Hsp90，下调组织中Erk1、Erk2、p-Erk和C-Myc等客户蛋白的蛋白含量。以NOD-SCID鼠接种K562细胞，建立小鼠人CML疾病模型，C086 静脉注射以及灌胃，可延长CML疾病模型鼠的生存期，其中200 mg/kg灌胃的生命延长率达到84.2%。并能抑制CML患者来源的白血病祖/干细胞在NOD-SCID鼠和的NPG鼠体内生长，但不影响正常人的骨髓造血干细胞在NOD-SCID鼠的生长。本项目表明，C086有别于经典的Hsp90抑制剂，它能够迅速分布到胞浆与线粒体，是胞浆与线粒体的Hsp90抑制剂，能下调Hsp90的客户蛋白，迅速诱导肿瘤细胞凋亡。对线粒体Hsp90的抑制，可减少Hsp90-CypD复合物形成，引起线粒体膜电位下降，导致细胞色素C释放，诱导细胞凋亡，这些作用能够被CypD的拮抗剂CsA所阻断。C086对CML患者来源的白血病祖干细胞有显著的选择性抑制作用。