以FGFR1为治疗靶点及作用于MAPK/NF-κB信号通路的祖师麻多异戊烯黄烷抗肿瘤作用机制研究

Receptor tyrosine kinase FGFRs is one of the most important targets for cancer treatment，FGFR inhibitors exhibit anti-tumor effects by interacting with target area of receptor to prevent cell proliferation signal transduction mediated by FGFR. Most FGFR inhibitors are synthetic products, thereby there are broad prospects for screening of FGFR inhibitor from natural products. In our study, a series of polyprenylflavane isolated from Daphne giradii have been found to inhibit FGFR, and have a similar combination mode with the amino acid residues compared with FGFRl inhibitor. The compounds can reduce the expression of p65 and inhibit the phosphorylation of JNK. However, further investigations about the direct action of polyprenylflavane on their target proteins JNK, NF-κB to arrest cell cycle or depending on FGFR1 and MAPK/JNK and inhibiting nuclear import of NF-κB to prevent tumor growth should be conducted. So we will study the following aspects to this project the details of our research are including：①target separation of polyprenylflavane flavans from D. Giradii. ②Screening of compounds which have FGFR1 inhibition effect and anti-tumor activity. ③Mechanism research that based on FGFR1 targets and MAPK/NF-κB signaling pathway. For anti-tumor drugs research to provide new theoretical basis for the research and development of anti-tumor drugs.

受体酪氨酸激酶FGFRs是肿瘤治疗的重要靶点，FGFR抑制剂通过与受体目标区域作用阻止FGFR介导的细胞增殖信号转导而发挥抗肿瘤作用。FGFR受体抑制剂基本为合成产物，筛选出天然FGFR受体抑制剂前景广阔。本课题组研究发现祖师麻中一类新的多异戊烯基黄烷类成分具有FGFRl抑制作用，与FGFRl蛋白共结晶抑制剂具有类似的氨基酸残基结合方式，能够发挥细胞周期阻滞作用，降低p65NF-κB的表达、JNK的磷酸化，但多异戊烯黄烷是直接作用于其靶蛋白JNK、NF-κB发挥细胞周期阻滞，还是通过依赖FGFR1及MAPK/JNK从而进一步抑制NF-κB的入核转运而调控下游靶蛋白发挥肿瘤作用等科学问题尚待阐明。因此项目具体内容涵括：①祖师麻中的多异戊烯黄烷类进行定向分离；②FGFR1抑制及抗肿瘤活性筛选；③基于FGFR1靶点及MAPK/NF-κB信号通路作用机制研究，为肿瘤靶向药物的研发提供新的理论依据。

祖师麻是我国独有的药用植物，来源为瑞香科 Thymelaeaceae 瑞香属植物黄瑞香的根皮和茎皮我们在研究中发现了黄瑞香中具有含量丰富的脂溶性成分多异戊烯基黄烷（酮），具有靶向肝癌Hep3B细胞良好的活性，并产生显著的体内药效。.本项目经过四年的工作，我们从祖师麻中分离鉴定76个化学成分，包括63个黄烷（酮）类成分，分离和富集50 mg以上的黄烷（酮）类成分8个，其中多异戊烯基黄酮类成分含量较大，3个化合物含量在500mg以上。结合HPLC-MS，建立了高效富集、分离祖师麻中多异戊烯基黄烷（酮）类成分的方法。对化合物进行了多种肿瘤细胞抗肿瘤活性测试，筛选出多异戊烯基黄烷（酮）类成分对肝癌细胞具有特异性。结构中B 环上呋喃环或吡喃环的形成可有效提高黄酮类化合物的细胞毒活性。Mobile shift实验考查化合物对FGFR1抑制率，7个异戊烯基黄酮类化合物对FGFR1受体的抑制作用十分显著，在10µM浓度下，其抑制率可达到90%以上。构建FGFR1 表达Hep3B细胞，表明化合物能够引起Hep3B细胞中FGFR1含量的显著降低，并且以剂量依赖性方式降低。结合分子动力学模拟，说明多化合物羰基和酚羟基可与关键氨基酸残基之间形成氢键相互作用。单体化合物Daphnegiravone D能够通过下调Cyclin E1、CDK2、CDK4蛋白的表达而诱导肝癌细胞G0/G1期细胞周期阻滞。诱导肝癌Hep3B及HepG2细胞凋亡；Daphnegiravone D能够通过促进Caspase 3剪切激活、PARP的剪切失活而诱导肝癌细胞产生凋亡。通过p38和JNK途径抑制肝癌细胞增殖。二苯丙烷类成分探讨NF-κB作用影响肿瘤细胞增殖及细胞周期阻滞机制作用。共发表祖师麻相关文章5篇，其中通讯作者论文2篇，会议论文2篇，申请专利1篇。同属植物抗肿瘤作用论文1篇，我们通过对该类成分在抗肝癌方面的药效学及作用机制研究，可以为祖师麻（黄瑞香）的二次开发利用提供借鉴依据。