靶向NF-kappaB/p53交叉通路网络的新型PAC类抗肿瘤活性分子的设计发现与机制研究

恶性肿瘤是影响人民生命健康的重大疾病，发展创新作用机制的抗肿瘤药物对肿瘤治疗具有重要意义。NF-kB与抑癌因子p53通路是肿瘤生存-死亡平衡的重要调控网络,在多数肿瘤中，NF-kB持续激活以及p53失活共同促进肿瘤的生长增殖与凋亡逃逸。我们已发现能有效抑制NF-kB活性，并上调p53功能与稳定性的高活性抗肿瘤PAC-T类化合物。本课题在此基础上提出NF-kB/p53双通路靶向的抗肿瘤药物研究，深入剖析活性分子对NF-kB/p53双通路网络作用的具体分子机制，阐明活性分子对通路网络中关键节点分子的影响；并以此为基础，通过计算机辅助药物设计等手段，对活性分子进行结构优化，设计合成新的化合物库，通过NF-kB抑制活性筛选、p53功能及稳定性分析以及抗肿瘤活性评价发现靶向NF-kB/p53双通路网络的高活性抗肿瘤分子，分析其构效关系，为新型抗肿瘤药物研发提供重要基础。

本课题提出了NFκB/p53双通路靶向的抗肿瘤药物研究，主要计划研究内容为：.1.通过考察前期工作发现的活性分子对NFκB通路中新节点的影响，研究其上调p53的具体影响因素，阐明活性分子影响NFκB/p53通路网络的具体分子机制;.2.结合上述研究成果，进一步设计、合成建立相关化合物库，并结合多种手段筛选发现新型高活性PAC类分子。.课题完成的具体工作内容如下：.1.根据前期及课题执行中得到的信息，结合计算机辅助，从分子结构简化，构象限制以及亲水性基团的引入入手，设计构建了含共189个新结构分子的化合物库；.2.通过细胞水平抗肿瘤活性筛选，结合对相应信号通路影响测试，获得了系列高活性分子；.3.研究了活性分子T63上调p53的分子机制。发现T63可有效提高肿瘤细胞内p53的含量，并通过p53依赖与非依赖的形式上调其下游蛋白。T63对p53的上调属于转录后调控的范畴，但不影响p53与MDM2的直接相互作用；.4.研究了活性分子对NFκB/p53通路网络其它分子靶标的影响。发现T63除了可影响IKK,还可调节对NF-κB与p53与p300的结合取向。T63并不加强NFκB/p53通路网络间的关键蛋白的直接作用；T63对NFκB/p53通路网络的关键节点分子AKT具有抑制作用；同时，T63可通过增强体内ROS应激水平，激活p38MAPK与抑制AKT磷酸化，从而诱导FOXO3a的表达与核转运，影响凋亡相关蛋白诱导细胞凋亡；.5.通过蛋白组学技术鉴定了T63作用下66个具有不同表达差异的蛋白，其中微管、ROS产生、线粒体功能以及蛋白酶体抑制相关蛋白显示在T63抗肿瘤作用中扮演重要角色；进一步发现PAC类活性分子可通过抑制蛋白酶体的19S，调控NFκB/p53通路网络。同时，发现了靶向微管蛋白的高活性抗耐药肿瘤分子（IC50在nM级）；通过动物模型实验验证了重要的相关靶点，以及抗肿瘤效应；.6.设计发现了多个信号通路相关靶点的特异性荧光探针。其中首次报道的微管蛋白特异性荧光探针对研究微管蛋白新的生物学功能具有重要作用。.本课题按计划完成了课题目标，并回答了⑴活性分子对 NFκB/p53 通路网络中关键节点分子的影响。⑵发现NFκB/p53双通路靶向的高活性抗肿瘤分子等关键科学问题。本课题的成功完成，为一类具有多重机制的疾病网络靶向药物研究提供了重要的参考。