靶向eEF2K化合物抑制三阴性乳腺癌保护性自噬和诱导凋亡的机制

High mortality rate of triple-negative breast cancer (TNBC) is a major challenge of breast cancer therapy. Although there are some clinical drugs used to treat TNBC, resulting in no significant improvement of long-term survival rates. Therefore, elucidating molecular mechanisms of TNBC is of great concern for the discovery of novel therapeutic targets and thus prolonging survival rates of patients. Recent studies have reported that autophagy plays a key role in TNBC progression. In our previous studies, we discovered the key autophagic modulators eEF2K would be a potential target of TNBC. In addition, we designed and synthesized series of small-molecule inhibitors of eEF2K. After several rounds of screening, we discovered a novel compound named SKLB-EKI03 that inhibited autophagy, thus inducing apoptosis in TNBC, which shows therapeutic potential in TNBC treatment. Therefore, in this study, we will illuminate the targeted selectivity and specificity of SKLB-EKI03 to eEF2K, and elaborate the intricate mechanisms of eEF2K regulated cytoprotective autophagy and apoptosis, as well as their relations in TNBC. Together, these findings will provide a theoretical foundation for the development of a potential anti-tumor drug targeting this autophagic regulator eEF2K for the future TNBC therapy.

三阴性乳腺癌的高死亡率已成为其治疗中的一大难题, 尽管目前临床上有一些用于治疗三阴性乳腺癌的药物，但患者的远期生存率未得到明显改善；所以阐明三阴性乳腺癌的重要机制, 并基于此寻找新的治疗靶点具有重要的意义。最新研究表明细胞自噬在三阴性乳腺癌中发挥重要作用。在前期工作中, 我们发现自噬中关键分子eEF2K可能是干预三阴性乳腺癌的潜在靶点。我们设计合成了靶向eEF2K的小分子抑制剂, 发现了新化合物SKLB-EKI03能抑制保护性自噬并诱导细胞凋亡，对三阴性乳腺癌具有很好的治疗潜力。以此为基础, 本项目拟阐明化合物SKLB-EKI03对自噬分子eEF2K的靶向性及专一性，明确其在三阴性乳腺癌体内外调控eEF2K-ULK1的自噬通路及诱导凋亡的分子机制。本研究将有助于确认SKLB-EKI03是否作为抗肿瘤特异性靶向化合物及其作用基础,为开发新型靶向抗三阴性乳腺癌小分子药物提供新思路。

三阴性乳腺癌的高死亡率已成为其治疗中的一大难题, 尽管目前临床上有一些用于治疗三.阴性乳腺癌的药物，但患者的远期生存率未得到明显改善；所以阐明三阴性乳腺癌的重要机制, 并基于此寻找新的治疗靶点具有重要的意义。最新研究表明细胞自噬在三阴性乳腺癌中发挥重要作用。在前期工作中, 我们发现自噬中关键分子eEF2K可能是干预三阴性乳腺癌的潜在靶点。我们设计合成了靶向eEF2K的小分子抑制剂, 发现了新化合物SKLB-EKI03能抑制保护性自噬并诱导细胞凋亡，对三阴性乳腺癌具有很好的治疗潜力。基于前期的工作基础，我们以SKLB-EKI03为先导化合物，设计和合成46个系列化合物，最终得到一个活性最好的eEF2K抑制剂21I，并通过免疫荧光，流式分析，免疫印迹等技术测定了凋亡经典通路相关蛋白Bax，Bcl的表达，证明21I能够在体外能够诱导MDA-MB-231细胞的凋亡。同时体内裸鼠异种模型实验证明21I能够通过诱导细胞凋亡，从而有效抑制肿瘤生长，具有良好的抗肿瘤作用。此外，为了更好的实现eEF2K的抑制作用，我们通过PROTAC技术合成eEF2K抑制剂11I，通过酶活测定，11I能够有效的抑制eEF2K，同时体外机制验证也证明了11I能够诱导MDA-MB-231细胞的凋亡，抑制乳腺癌细胞增殖。另外，我们还成功构建了在线自噬化合物数据库（ACDB），在线界面允许用户查询化合物，以获得eEF2K和细胞自噬相关的靶点、信号通路、细胞类型和疾病类型等信息。以上工作为开发靶向eEF2K抗三阴性乳腺癌小分子药物提供了基础。.在本项目的资助下，项目负责人以通讯作者（包括共同通讯作者）身份在 J Med Chem，Eur J Med Chem 等期刊共发表了相关 SCI 论文17篇，累积影响因子超过100分，申请中国发明专利1项（已授权），培养研究生6名。.