小分子NF-κB抑制劑ZW082的發(fā)現(xiàn)及其對血液系惡性細胞的作用.pdf

1、化學生物學是一個跨越生物學和化學的新興前沿交叉學科，其主要的內涵是利用小分子化合物作為探針研究細胞的生命活動現(xiàn)象，從而揭示細胞生命活動的規(guī)律。目前，化學生物學方法已被廣泛應用于細胞凋亡、分化、細胞周期調控、生長因子信號轉導通路等方面的研究，并以此為基礎，成功地開發(fā)了大量的藥物或診斷試劑用于臨床。通過本實驗組建立的 NF-κB抑制劑的篩選平臺，我們對多種人工合成的小分子化合物進行篩選，得到具有 NF-κB抑制效果的含硼小分子化合物ZW08

2、2。在此基礎上，我們以ZW082為探針，開展血液系統(tǒng)惡性腫瘤的化學生物學研究，并取得如下研究成果：首先，ZW082具有抑制NF-κB的作用。ZW082對NF-κB信號通路的抑制作用不僅表現(xiàn)在細胞水平，在動物體內同樣具有較顯著的抑制NF-κB的作用。通過Real time-PCR實驗，我們發(fā)現(xiàn)ZW082部分抑制NF-κB下游靶基因在轉錄水平的表達：在H929細胞中ZW082對IL-8、IκBα、A-20、c-myc、CD44等基因均有不同

3、程度的抑制作用，在U266細胞中，ZW082對IL-8、IκBα、A-20、c-myc也具有抑制作用。通過EMSA實驗，我們進一步證實，ZW082抑制NF-κB與DNA的結合。通過研究ZW082對多發(fā)性骨髓瘤細胞的作用發(fā)現(xiàn)：ZW082對MM1.3、RPMI8266、H929、U266等細胞株具有不同程度的生長抑制作用。這種生長抑制作用在H929細胞株中主要表現(xiàn)為周期阻滯，凋亡現(xiàn)象并不明顯。在U266細胞中，ZW082表現(xiàn)為明顯的誘導凋亡

4、的作用，并且線粒體途徑參與了該過程。為檢測NF-κB信號通路與ZW082效應中的關系，我們在H929和U266細胞中分別敲除p65，結果發(fā)現(xiàn)：在H929細胞中，p65敲除的細胞與對照組相比凋亡現(xiàn)象增加不明顯；在U266細胞中，p65敲除的細胞與對照組相比凋亡現(xiàn)象顯著增加。這些結果提示ZW082可能是通過抑制 NF-κB信號通路誘導多發(fā)性骨髓瘤的凋亡。用1?M的ZW082處理H929細胞株后，再加入TNF-?誘導NF-κB信號通路活化，結

5、果發(fā)現(xiàn)ZW082可抑制IκBα的磷酸化降解P65的核轉位受到明顯的抑制。在U266細胞中，ZW082也可以抑制IκBα的核轉位。ZW082是一個含硼的小分子化合物。但是與臨床上常用的治療MM的蛋白酶體抑制劑硼替佐米不同，ZW082不是通過抑制蛋白酶體的活性，從而阻止IκBα的泛素化降解及NF-κB的活化。為進一步研究ZW082抑制NF-κB信號通路的分子機制，發(fā)現(xiàn)其作用的分子靶點，我們對ZW082分子進行了修飾，得到同樣具有 NF-κB

6、抑制效應的生物素標記（ZW662）和 Bodipy熒光標記（ZW673）的小分子化合物。我們發(fā)現(xiàn)熒光標記的ZW673主要定位在細胞漿。這一結果提示 ZW082的分子靶標可能在細胞漿內。此外，我們檢測了ZW082對ATRA耐藥急性早幼粒白血病細胞的作用，結果發(fā)現(xiàn) ZW082能夠克服 MR2細胞對ATRA的耐藥性，促進細胞的分化。總之，我們發(fā)現(xiàn)，含硼小分子化合物ZW082可以通過抑制NF-κB信號通路誘導多發(fā)性骨髓瘤細胞增殖，促進其凋亡，并