新型CRM1抑制剂的设计和制备以及对ENKTL淋巴瘤治疗机制与效果的研究

ENKTL is also referred as extranodal natural killer T-cell lymphoma. ENKTL is a rare yet very aggressive subtype of non-Hodgkin lymphoma (NHL). Unfortunately, to date, the detailed pathogenesis of ENKTL remains elusive and therapeutic targeting of ENKTL remains unexplored. In our latest research, we found that the upregulation of NF-kB is closely associated with the oncogenesis of ENKTL (Nat Med 2018). Moreover, recently, we have found that a panel of small molecule compounds such as sulforaphene can induce suppression of NF-kB signaling by targeting CRM1, resulting in selective eradication of tumor cells (Chem Bio Interact 2018). Herein we want to propose a therapeutic strategy for the treatment of ENKTL: we aim to design and prepare sulforaphene analogues based on CRM1 and investigate the mechanism of regulating NF-kB signaling through inhibiting CRM1. In addition, we want to evaluate the potential therapeutic effects of small molecules against ENKTL through in vitro cellular model, in vivo animal model and clinical samples studies etc. Our study may provide a new and feasible strategy for the effective treatment of ENKTL.

ENKTL淋巴瘤也称为结外NK/T细胞淋巴瘤，是一种罕见的且恶性程度很高的非霍奇金淋巴瘤。ENKTL淋巴瘤的致病机制一直不明确，目前为止尚无任何有效的治疗方法。我们近来研究发现NF-kB信号的异常激活与ENKTL淋巴瘤的病理机制密切相关(Nat Med 2018)。 此外, 我们近来发现莱菔素可以通过靶向CRM1蛋白来潜在地调控NF-kB信号并选择性杀伤淋巴瘤细胞(Chem Bio Interact 2018)。据此, 我们提出靶向治疗ENKTL淋巴瘤的新策略: 以莱菔素为母核结构设计、制备并优化靶向CRM1的小分子抑制剂, 深入研究小分子抑制剂治疗ENKTL淋巴瘤的分子机制, 并通过细胞模型、ENKTL淋巴瘤小鼠模型以及临床标本等研究小分子抑制剂治疗ENKTL淋巴瘤的潜在效果, 为ENKTL淋巴瘤的治疗提供新颖的靶向治疗策略。

ENKTL淋巴瘤也称为结外NK/T细胞淋巴瘤, 是一种罕见的且恶性程度很高的肿瘤, 患者的预后很差且尚无任何有效的治疗方法。近来研究表明NF-B信号的异常激活是ENKTL淋巴瘤的重要致病机制。申请人前期的研究表明, CRM1是ENKTL淋巴瘤的潜在细胞靶点，通过抑制CRM1蛋白可以增加IkBalpha的核含量, 进而有可能对NF-B信号进行调控。项目组以莱菔素为母核结构, 首先利用计算药物发现技术设计制备了三个莱菔素的合成衍生物分别为LFS-829（J Med Chem, 2020）、LFS-31（Traffic, 2021）以及LFS-1107（Drug Resist Updat, 2023）。项目组利用生物膜干涉实验技术测得三个分子与CRM1蛋白的结合亲和力均在纳摩尔级。其中, LFS-1107分子与CRM1的结合常数为0.0125 nM, 而CRM1的上市抑制剂KPT-330的结合常数为5.29nM, 因此LFS-1107比KPT-330的结合强了近40倍。通过细胞实验表明, LFS-1107对SNK6细胞株的细胞活性为26nM; 此外, LFS-1107在较高浓度下（9M）对外周血单核细胞也不产生抑制作用，在较高浓度下（500M）对血小板也不产生抑制作用, 表明LFS-1107可以选择性杀伤ENKTL淋巴瘤细胞且具有较好的安全性。项目组利用细胞核输出筛选实验证明LFS-1107可以通过选择性靶向CRM1蛋白来增加IkBalpha的核含量; Western实验结果表明，LFS-1107可以下调NF-B通路一系列相关蛋白的表达, 表明LFS-1107小分子可以通过靶向CRM1蛋白进而调控NF-B通路。动物实验结果表明, LFS-1107治疗后可以有效地提高生存率, 有效缓解动物脾脏肿大; 此外，流式细胞分析结果也表明，与对照组动物外周血中的ENKTL淋巴瘤细胞比例相比（69.88%），LFS-1107治疗组外周血中的ENKTL淋巴瘤细胞比例减少到6.49%。这些动物实验结果均表明，LFS-1107可以潜在地治疗ENKTL淋巴瘤裸鼠模型并有效缓解病理症状（eLife, 2022; under review）。本项目为开发天然药物治疗ENKTL淋巴瘤奠定了技术基础，为ENKTL淋巴瘤的治疗提供新颖的靶向治疗策略与理论依据。