海洋药物SZ-685C通过miR-200c调控PTEN/Akt通路治疗垂体腺瘤的分子机制

pituitary adenoma is one of the most common intracranial tumors, and so far there is no effective drug to reduce tumor volume, induced tumor cells apoptosis.We have screened a novel anthracycline derivative，SZ-685C,from Secondary metabolite of marine microorganisms of the south China sea.Our previous study found that SZ-685C could inhibit various pituitary tumor cell proliferation and induce it apoptosis,so what is the mechanism of cell apoptosis? Our further research found ①SZ-685C caused the down-regulation of miR-200c and up-regulation of PTEN;② Bioinformatics and luciferase experiments demonstrated that miR-200c was directly targeted with PTEN;③ inhibition of miR-200c could promote tumor cell apoptosis,the expression of PTEN increased and p-Akt decreased.Therefore,we propose the hypothesis that the reason why SZ-685C induce the tumor cell apoptosis is because miR-200c directly targeted PTEN/Akt.The applicant intends to clarify molecular mechanism whether SZ-685C induce the pituitary adenoma cell apoptosis through miR-200c directly targeted PTEN/Akt,and provide high quality candidate drugs for clinical treatment of pituitary adenoma by using adenovirus, immune electron microscope and laser confocal microscope and other tools,combining various cell and animal model.

垂体腺瘤是最常见的颅内肿瘤之一，目前尚缺乏针对缩小肿瘤体积、诱导细胞凋亡的有效药物。我们从南海海洋微生物的次代谢产物中，筛选到一种新颖蒽环类化合物—SZ-685C。我们前期发现SZ-685C能够抑制多种垂体腺瘤细胞增殖并诱导其凋亡，那么其诱导细胞凋亡的机制是什么？进一步实验显示：①SZ-685C引起miR-200c表达下调，PTEN表达上调；②生物信息学和荧光素酶证实miR-200c和PTEN具有直接靶向关系；③抑制miR-200c可促进细胞凋亡，且PTEN表达升高，p-Akt表达降低。于是我们设想SZ-685C诱导垂体腺瘤细胞的凋亡是由于miR-200c靶向调节PTEN/Akt而产生。申请人拟采用腺病毒、免疫电镜、激光共聚焦等工具，结合多种细胞和动物模型，旨在阐明SZ-685C通过miR-200c调控PTEN/Akt通路诱导腺瘤细胞凋亡的分子机制，为临床治疗垂体腺瘤提供优质的候选药物。

SZ-685C具有蒽环类化合物的基本骨架，是我们从南海海洋真菌Halorosellinia sp.中分离出的结构新颖化合物，具有潜在的抗肿瘤效应。垂体瘤的患病率占20-59岁青壮年原发性脑肿瘤之首，由于位置的特殊性，其临床表现除由激素分泌过高引起的内分泌紊乱外，腺瘤压迫周围组织引起的危害极大。垂体腺瘤临床尚缺乏诱导垂体腺瘤细胞凋亡、缩小腺瘤体积的一线药物，我们结合多种细胞和动物模型，在此次项目中发现：.①SZ-685C能抑制大鼠垂体瘤GH3、MMQ、NFPA细胞增殖、迁移和侵袭能力，同时诱导肿瘤细胞凋亡。②我们前期利用芯片技术对30例垂体瘤和6例正常垂体进行miRNA表达状况分析，发现垂体瘤与正常垂体间有多个差异表达的miRNA，并进行了相应的验证，其中miR-200c明显上调。进一步研究发现SZ-685C可以下调促癌因子miR-200c表达，过表达miR-200c可以抑制细胞的凋亡，抑制miR-200c可以促进细胞的凋亡，并且过表达miR-200c可以阻断SZ-685C对细胞的抑制作用。③SZ-685C处理后PTEN蛋白和mRNA的表达均上调。通过分子信息学技术，我们筛选到PTEN是miR-200c的预测靶基因，双荧光素酶实验验证PTEN和miR-200c直接的靶向关系。④在SZ-685C处理后，MMQ、GH3和原代细胞培养的肿瘤细胞中PTEN在转录和蛋白水平的表达升高，p-AKT表达降低；沉默PTEN可以阻断抑制miR-200c诱导的细胞凋亡。⑤裸鼠皮下成瘤实验验证SZ-685C能够抑制垂体腺瘤的生长。以上结果可以得出：SZ-685C通过上调miR-200c靶向调节PTEN/Akt 诱导垂体腺瘤细胞的凋亡。.我们从miRNA水平深入研究SZ-685C诱导垂体腺瘤细胞凋亡作用机制，进行新药研发，为垂体瘤的治疗提供新的思路和手段，有望为临床治疗垂体腺瘤提供优质的潜在候选药物。