莲子心中逆转CML伊马替尼耐药新颖苄基异喹啉类生物碱的发现与研究

Imatinib is now the first-line drug to treatment of chronic myeloid leukemia (CML). On account of resistance and few drugs to reverse its resistance in clinically, it is indispensable to hunter for lead compounds to reverse imatinib resistance in CML. In our previous studies, it was confirmed that the total alkaloid without significant cytotoxic activity in embryo of the seed of Nelumbo nucifera GAERTN. can enhanced imatinib on the inhibition to proliferation of K562/G01 cell, and that neferine can significantly enhanced the sensitivity of imatinib to CML primitive cell. Based on the previous study and guided by the LC-DAD-MS/MS, we systematically study on the chemical composition of total alkaloid by activity guided with integrated use of various separation methods and kinds of identification technologies, such as preparative high speed countercurrent chromatography, preparative HPLC, NMR, and X-ray crystallography. This project adopts the reverse transcription real-time fluorescent quantitative PCR (Real-time qPCR) method to clarify the activity mechanism of benzylisoquinoline alkaloids with strong activity for reversing imatinib resistance in CML on multi-gene targets, expecting to find lead compounds with novel structure and strong activity, and to lay the foundation for innovative drug research and development.

伊马替尼是目前治疗慢性粒细胞白血病（Chronic myeloid leukemia，CML）的一线药物，但容易耐药，而临床上针对此问题的药物选择性很少，故寻找逆转CML伊马替尼耐药的先导化合物很有必要。本项目前期确证了无明显细胞毒活性的莲子心总生物碱具有增强伊马替尼抑制K562/G01细胞增殖的作用，且发现其中甲基莲心碱能明显增强伊马替尼对CML原代细胞的敏感性。在此基础上，以LC-DAD-MS/MS技术为指导，综合运用制备高速逆流色谱、制备HPLC等分离手段以及NMR、X-射线单晶衍射等鉴定技术，通过活性跟踪对总生物碱的化学成分进行深入系统研究，并且采用逆转录实时定量荧光PCR（Real-time qPCR）法在多个基因靶点上研究强活性苄基异喹啉生物碱逆转CML伊马替尼耐药机制，期望发现结构新颖，活性强的先导化合物，为创新药物研究和开发奠定基础。

伊马替尼是目前治疗慢性粒细胞白血病（Chronic myeloid leukemia，CML）的一线药物，但容易耐药，而临床上针对此问题的药物选择性很少，故从中药中寻找逆转CML伊马替尼耐药的活性成分具有积极意义。我们前期研究发现莲子心中苄基异喹啉类生物碱具有逆转伊马替尼CML耐药的活性。因此，本项目对莲子心的化学成分及其耐药活性和机制进行研究。首先本项目利用LC-MS对莲子心中的化学成分进行了分析，分析鉴定了60个化学成分，包括5个潜在的新成分，3个首次从莲子心中报道的成分。利用多种色谱方法从莲子心中分离了25个单体成分，利用NMR等光谱技术鉴定了18个，包括1个新的化合物，6个首次从莲子心报道的成分。其次，本项目研究发现莲子心中不同浓度的总生物碱均具有增加伊马替尼敏感性的活性。本项目还利用网络药理学技术对莲子心中苄基异喹啉类生物碱的抗白血病耐药活性就行了研究，发现了其潜在作用的核心靶点和核心通路，为莲子心中苄基异喹啉类生物碱逆转伊马替尼CML耐药提供了线索。另外我们通过细胞实验还发现莲子心中生物碱具有抑制聚（ADP核酸）聚合酶（PARP）剪切体（cleaved PARP）的表达的作用，提示我们莲子心中的苄基异喹啉类生物碱具有潜在通过抑制PARP-1介导的DNA损伤修复来增加伊马替尼对慢粒细胞白血病的敏感性。另外本项目还对莲子心化学成分的其他活性进行了探索性研究。这些研究内容丰富了莲子心的化学成分，为基于莲子心寻找逆转白血病耐药的先导化合物奠定了基础，为后续对莲子心苄基异喹啉类生物碱逆转白血病耐药活性的深入研究提供了线索。该项目执行期间发表了6篇科研论文：4篇SCI和2篇中文核心期刊, 申请了1项专利。