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 inhibitor;mitochondrial Hsp90;antitumor;;
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。