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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 神經(jīng)激肽受體拮抗劑對三種白血病細(xì)胞生長的抑制作用及其機(jī)制研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 神經(jīng)激肽受體是G蛋白偶聯(lián)受體家族成員，其內(nèi)源性配體在體內(nèi)參與調(diào)節(jié)多種生理活動(dòng)。本項(xiàng)目擬選用人慢性粒性白血病細(xì)胞K562，人急性粒性白血病細(xì)胞HL-60和小鼠紅白血病細(xì)胞MEL來研究神經(jīng)激肽受體拮抗劑SR48968、SR140333的抗腫瘤作用及作用機(jī)制探討。該類拮抗劑作為抗腫瘤藥物研究未見報(bào)道，由于神經(jīng)激肽受體在某些腫瘤中高表達(dá)，而拮抗劑在體內(nèi)有明確的結(jié)合靶點(diǎn)，有可能發(fā)展為一類新的抗癌藥物。
- 詳細(xì)介紹：
- 速激肽是一種在體內(nèi)具有多種生理活性的神經(jīng)肽，通過與體內(nèi)的神經(jīng)激肽受體結(jié)合而發(fā)揮一系列生理或病理調(diào)節(jié)作用。神經(jīng)激肽受體是G蛋白偶聯(lián)受體家族的成員,目前國際上藥物研究常規(guī)靶點(diǎn)。近半個(gè)世紀(jì)的研究，神經(jīng)激肽受體的拮抗劑已經(jīng)從第一代、第二代具有較大副作用且易降解的肽類拮抗劑發(fā)展到了第三代具有高親和性和高選擇性的非肽類的化合物。其中的代表是由法國Sanofi-Synthelabo公司合成的SR140333（神經(jīng)激肽受體1的拮抗劑），SR48968（神經(jīng)激肽受體2的拮抗劑），該拮抗劑已經(jīng)進(jìn)入臨床二期的治療哮喘的研究。 目前研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)激肽受體在一些腫瘤組織（如乳腺癌和結(jié)腸癌）中的表達(dá)發(fā)生了明顯的上調(diào)，而拮抗劑在體內(nèi)有明確的結(jié)合靶點(diǎn)，因此我們設(shè)想拮抗劑是否具有抗腫瘤的作用？經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)目前僅有幾篇報(bào)道SR140333在乳腺癌和結(jié)腸癌細(xì)胞的作用，還未發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)報(bào)道SR140333對白血病生長的作用。也未發(fā)現(xiàn)關(guān)于SR48968對各種腫瘤，包括白血病生長的作用。而白血病又是一類嚴(yán)重危害人類健康的疾病，在兒童及35歲以下青年人中的死亡率中占第1位。因此本項(xiàng)目擬重點(diǎn)研究神經(jīng)激肽受體的第三代拮抗劑SR140333和SR48968對三種白血病細(xì)胞的作用，并對其作用的機(jī)制進(jìn)行初步的探討。 本文選用人慢性粒性白血病細(xì)胞K562，人急性粒性白血病細(xì)胞HL-60和小鼠紅白血病細(xì)胞MEL為研究對象，研究SR140333和SR48968對三種白血病細(xì)胞生長的作用。通過MTT實(shí)驗(yàn)和光學(xué)顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)SR48968和SR140333對三種白血病細(xì)胞均具有劑量和時(shí)間依賴的抑制作用。SR140333對三種白血病的抑制作用強(qiáng)弱有選擇性，其抑制效果明顯沒有SR48968對三種白血病的抑制效果強(qiáng)。通過Hoechst 33342熒光染色實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)SR48968抑制白血病細(xì)胞的生長有可能是通過誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡進(jìn)行的。進(jìn)一步通過流式細(xì)胞術(shù)分別檢測細(xì)胞周期和細(xì)胞凋亡發(fā)現(xiàn)，SR48968主要是通過將白血病細(xì)胞阻滯在細(xì)胞周期的G0/G1期，同時(shí)誘導(dǎo)白血病細(xì)胞發(fā)生凋亡來達(dá)到抑制細(xì)胞增殖的效果。通過蛋白組學(xué)研究技術(shù)發(fā)現(xiàn)SR48968在抑制白血病細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)其凋亡的過程中引起了部分蛋白出現(xiàn)了表達(dá)水平的上調(diào)或下調(diào)。本項(xiàng)目的研究結(jié)果將有助于進(jìn)一步深入系統(tǒng)研究神經(jīng)激肽受體與腫瘤發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系，后續(xù)深入系統(tǒng)的研究將對臨床腫瘤的診治工作提供新的研究思路和研發(fā)新的抗癌藥物。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 神經(jīng)激肽受體的拮抗劑是目前國際上進(jìn)行藥物研究的常規(guī)靶點(diǎn)，而在一些腫瘤組織中神經(jīng)激肽受體的表達(dá)明顯升高，那么神經(jīng)激肽受體的拮抗劑能否作為新型抗腫瘤藥物？前期工作發(fā)現(xiàn)拮抗劑對白血病細(xì)胞生長有抑制作用，本項(xiàng)目以3種白血病細(xì)胞為模型，選用第三代神經(jīng)激肽受體的拮抗劑SR48968 和SR140333，利用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)對神經(jīng)激肽受體拮抗劑的抗癌作用及其作用機(jī)制進(jìn)行初步探討。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本項(xiàng)目是原始創(chuàng)新研究，未有文獻(xiàn)報(bào)道相關(guān)抗腫瘤作用。神經(jīng)激肽受體第三代拮抗劑SR48968對3種白血病細(xì)胞具有顯著的抗腫瘤作用，作用機(jī)制可能是誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。 基礎(chǔ)研究方面，可了解神經(jīng)激肽受體與腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)系，在實(shí)際應(yīng)用方面可開發(fā)為新一代的抗腫瘤新藥。 蛋白組學(xué)研究找到的差異蛋白有可能成為臨床腫瘤診斷和治療中新的、潛在的靶點(diǎn)。 結(jié)果已申報(bào)國家專利2項(xiàng)，見附件。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 目前絕大多數(shù)常用化療藥物如：順鉑、5-氟尿嘧啶、博來霉素、長春新堿等，雖然有較好療效卻缺乏選擇性抗腫瘤作用，因此化療的毒副作用較大，不能使病人的治療達(dá)到預(yù)期的效果。由于本項(xiàng)目研究重點(diǎn)SR48968為神經(jīng)激肽受體的第三代選擇性拮抗劑，分子量小，有明確的作用靶點(diǎn)，可提高治療的靈敏度，減輕毒副作用。本實(shí)驗(yàn)如果成功，可能為臨床腫瘤的治療提供新的藥物，減輕病人的痛苦，更好地達(dá)到治療的目的。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文選用人慢性粒性白血病細(xì)胞K562，人急性粒性白血病細(xì)胞HL-60和小鼠紅白血病細(xì)胞MEL為研究對象，研究SR140333和SR48968對三種白血病細(xì)胞生長的影響。通過MTT實(shí)驗(yàn)和光學(xué)顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)SR48968和SR140333對三種白血病細(xì)胞均有抑制作用，且與劑量和時(shí)間呈正相關(guān)。SR140333對三種白血病的抑制作用強(qiáng)弱有選擇性，且抑制效果明顯沒有SR48968對三種白血病的抑制效果強(qiáng)。通過Hoechst 33342熒光染色實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)SR48968抑制白血病細(xì)胞的生長有可能是通過誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡進(jìn)行的，進(jìn)一步通過流式細(xì)胞術(shù)分別檢測細(xì)胞周期和細(xì)胞凋亡發(fā)現(xiàn)，SR48968主要是通過將白血病細(xì)胞阻滯在細(xì)胞周期的G0/G1期，同時(shí)誘導(dǎo)白血病細(xì)胞發(fā)生凋亡來達(dá)到抑制細(xì)胞增殖的效果，通過蛋白組學(xué)研究技術(shù)發(fā)現(xiàn)SR48968在抑制白血病細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)其凋亡的過程中引起了部分蛋白出現(xiàn)了表達(dá)水平的上調(diào)或下調(diào)。本文的研究結(jié)果將有助于進(jìn)一步深入系統(tǒng)研究神經(jīng)激肽受體與腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)系，后續(xù)深入系統(tǒng)的研究將對臨床腫瘤的診治工作提供新的思路和潛在的藥物。
獲獎(jiǎng)情況
- 1.獲2011年省“大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目”支持。 2.2011年省“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎(jiǎng)。 3.申報(bào)國家發(fā)明專利兩項(xiàng)。 4.發(fā)表學(xué)術(shù)論文一篇。
鑒定結(jié)果
- 拮抗劑SR48968顯著抑制三種白血病細(xì)胞增殖，且效果強(qiáng)于SR140333。其抑制細(xì)胞增殖作用機(jī)制，可能是誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。蛋白組學(xué)分析藥物處理前后有一百多個(gè)差異蛋白點(diǎn)，需要進(jìn)行鑒定和功能研究。
參考文獻(xiàn)
- [1] 郝希山. 腫瘤學(xué)，2010，北京：人民衛(wèi)生出版社. [2] Singh D, shi DD, Hameed M et al. Increased expression of preprotachykinin-I and neurokinin receptors in human breast cancer cells: implications for bone marrow metastasis. Proc Natl Acad Sci U S A, 2000, 97:388-393. [3] Pennefather JN, Lecci A, Candenas ML, et al. Tachykinins and tachykinin receptors: a growing family. Life Sciences, 2004, 74: 1445-1463. [4] Fukuhara S, Mukai H, Kako K, et al. Further identification of neurokinin receptor types and mechanisms of calcium signaling evoked by neurokinins in the murine neuroblastoma C1300 cell line. J Neurochem, 1996, 67:1282-1292. [5] Pagán B, Isidro AA, Coppola D, et al. Effect of a neurokinin-1 receptor antagonist in a rat model of colitis-associated colon cancer. Anticancer Res, 2010 , 30:3345-3353. [6] Huang WQ, Wang JG, Chen L et al. SR140333 counteracts NK-1 mediated cell proliferation in human breast cancer cell line T47D. J Exp Clin Cancer Res, 2010, 29:55.
同類課題研究水平概述
- 本項(xiàng)目選用人慢性粒性白血病細(xì)胞K562，人急性粒性白血病細(xì)胞HL-60和小鼠紅白血病細(xì)胞MEL 三種白血病細(xì)胞為研究對象，研究神經(jīng)激肽受體的拮抗劑（SR48968、SR140333）對白血病細(xì)胞生長的影響及作用機(jī)制的探討。 神經(jīng)激肽受體是G蛋白偶聯(lián)受體家族的成員,有三種亞型，分別為神經(jīng)激肽受體1、2、3,這些受體在體內(nèi)分布不同。神經(jīng)激肽受體的內(nèi)源性配體為速激肽，目前已鑒定出40多種。 由于神經(jīng)激肽受體的序列已經(jīng)明確，加之神經(jīng)激肽受體的內(nèi)源性配體速激肽在體內(nèi)參與了多種生理活性的調(diào)節(jié)，因此神經(jīng)激肽受體的拮抗劑目前已成為許多制藥公司的研究熱點(diǎn)。神經(jīng)激肽受體拮抗劑的研究始于1965年，第一代拮抗劑從改變速激肽氨基酸入手，以右旋氨基酸取代的多肽，但其作用弱，選擇性低，且有神經(jīng)毒性和釋放組胺的作用。第二代拮抗劑是在縮短肽鏈和化學(xué)修飾的基礎(chǔ)上得到高親和性、高選擇性的短肽和環(huán)肽拮抗劑，但其口服的生物利用度低，代謝較快。 本項(xiàng)目選擇的是第三代的神經(jīng)激肽受體拮抗劑，是由法國Sanofi-Synthelabo公司研制的SR140333（NK1R的拮抗劑）和SR48968（NK2R的拮抗劑）。 SR48968是法國Sanofi-Synthelabo公司正在進(jìn)行Ⅱ期臨床研究的抗哮喘藥物，同時(shí)也可能成為一個(gè)很好的抗抑郁藥，但沒有文獻(xiàn)報(bào)道其具有抗腫瘤作用。 另外，通過在教育部科技查新工作站（Z09）：浙江大學(xué)圖書館進(jìn)行科技查新后得出如下結(jié)論（附科技查新報(bào)告一份）： 1. 中文文獻(xiàn)中，已見SR48968等神經(jīng)激肽受體拮抗劑在哮喘治療中、在氣道高反應(yīng)性作用機(jī)制中、對炎癥調(diào)節(jié)、對心血管功能影響等研究的文獻(xiàn)報(bào)道。此外，有關(guān)于SR140333 通過阻斷NK-1在體外培養(yǎng)的乳腺癌細(xì)胞系中發(fā)揮生長抑制作用的文獻(xiàn)報(bào)道。 2. 外文文獻(xiàn)中，已見神經(jīng)激肽受體2的拮抗劑SR48968在小鼠的成神經(jīng)細(xì)胞瘤C1300細(xì)胞中對鈣離子濃度的調(diào)節(jié)作用、對炎癥調(diào)節(jié)、對結(jié)腸平滑肌反應(yīng)中作用等研究的文獻(xiàn)報(bào)道。此外，還見SR140333等其它神經(jīng)激肽受體的拮抗劑在結(jié)腸癌、乳腺癌等腫瘤調(diào)節(jié)作用的文獻(xiàn)報(bào)道。 3. 未見神經(jīng)激肽受體2的拮抗劑SR48968和神經(jīng)激肽受體1的拮抗劑SR140333對白血病細(xì)胞作用的中外文文獻(xiàn)報(bào)道。
