格尔德霉素新衍生物抗前列腺癌的作用机制研究

With advances in understanding of the molecular mechanisms of prostate cancer, we have witnessed unprecedented progress in developing new forms of targeted therapy, and the targeting of molecular chaperones is an attractive therapeutic option. Geldanamycin and its derivative 17-AAG are famous inhibitor of heat shock protein 90 (Hsp90),but the limitations of liver toxicity, metabolically unstable and poorly soluble in water limited their clinical development.We have previously designed and synthesised 200 Geldanamycin derivatives on the base of druggability and liver toxicity,and screened their bioactivity. In this project,We will focus on three Geldanamycin derivatives to find high effective, low toxicity, good water solubility of compounds that could inhibit prostate cancer through targeting Hsp90. To study the inhibiton ability of Geldanamycin derivatives on Hsp90 through Competition binding assay and Western blot assay; Using flow cytometry to study the changes of cell cycle and apoptosis of prostate cancer cells after treatment of these compounds; then we will research apoptosis signal pathway and AR signal pathway of these tumor cells treated with compounds by Western blot assay and RT-PCR assay; the migration of the cultured cells after treatment will be examined through Wound scratch assay and transwell assay; osteoclast differentiation assays will used to test the ability of inhibit osteoclastogenesis by these compounds;and animal treatment to test the inhibition of castrate-resistant LNCaP tumor growth by these these compounds;Finally reveal the action mechanism of Geldanamycin derivatives against prostate cancer, and this will provide theory foundations for targeted therapies on prostate cancer.

随着对前列腺癌发生、转移以及耐药性机制的深入了解，以分子伴侣为靶点的抗癌药物在前列腺癌的治疗中表现出良好的应用前景。格尔德霉素(Geldanamycin)及其衍生物17-AAG等是著名Hsp90抑制剂，由于肝毒性、水溶性差、代谢不稳定等局限，尚未能成为临床应用的抗肿瘤药。前期研究，我们针对成药性和肝毒性，合成了200余个格尔德霉素新衍生物，并完成了细胞水平的活性评价。本申请项目拟通过竞争结合实验以及免疫印迹实验，探讨其中3个活性最强衍生物对Hsp90的抑制作用；通过划痕实验以及transwell实验检测其对前列腺癌细胞迁移能力的影响；并通过免疫印迹以及RT-PCR等实验分析凋亡相关蛋白以及AR信号转导通路在其作用下的变化情况；然后通过小鼠肿瘤模型以及破骨细胞生成实验检测其对肿瘤形成及骨转移的抑制活性，最终揭示其抑制前列腺癌的作用机制，为开发抗前列腺癌创新药物奠定基础。

前列腺癌在男性常见肿瘤中排第二位，而且其致死率排名第五位，对于早期前列腺癌患者可采用根治性治疗方法，而对激素敏感型晚期前列腺癌患者以内分泌治疗为主，内分泌治疗的方法包括去势（手术去势或药物去势）和抗雄激素治疗或去势+抗雄激素治疗。目前，可用于前列腺癌治疗的药物主要有雄激素受体拮抗剂Enzalutamide（恩杂鲁胺，又名MDV3100），以及用于抑制17α-羟化酶/C17,20-裂解酶（CYP17），从而能够抑制雄性激素合成的abiraterone acetate (乙酸阿比特龙酯)，但这些药物都较为昂贵，而且随着时间推移，治疗将趋向于无效，大多数患者最终将会发展为激素非依赖性前列腺癌或激素抵抗性前列腺癌。寻找可以抑制前列腺癌特别是雄激素抵抗性前列腺癌药物是目前提高前列腺癌患者生存质量的重要研究方向。. 格尔德霉素是第一个被发现的Hsp90的抑制剂，对多种人类肿瘤细胞具有很强的抑制作用。但是由于其具有在其有效抗癌作用浓度下具有较高的肝毒性，最终没有走向临床。随后，基于格尔德霉素开发出许多衍生物，一些有效且具有较低肝毒性的化合物已经应用于临床，例如17-AAG和17-DMAG。.我们科室与合作单位共同设计并开发了200多个新的格尔德霉素衍生物，以寻找可用于前列腺癌临床治疗的高效低毒的新型药物。我们的研究工作证实，我们自行设计合成的格尔德霉素新衍生物17-DMCHAG 和17-ABAG 对前列腺癌均具有很好的抑制能力，特别是17-DMCHAG能够靶向（Hsp90）的客户蛋白：雄激素受体AR和生存素（Survivin），由于这两个蛋白分子与前列腺癌发生、发展及转化密切相关，因而我们的17-DMCHAG对前列腺癌具有很好的抑制作用。更重要的是，我们在动物中开展的其抗肿瘤活性检测也表明，该化合物几乎不具有肝毒性，而且对雄激素依赖及雄激素非依赖行前列腺癌肿瘤模型均具有很好的抑制作用。.本研究结果有望用于前列腺癌来的临床治疗研究，为前列腺癌的治疗提供新的选择。