孕甾烷生物碱衍生物QN66抑制乳腺癌细胞转移及血管生成的作用靶点及分子机制研究

Previous investigations in our group discovered that pregnane alkaloid derivative QN66 was an anti-metastatic compound with multiple effects on the suppression of cancer cell adhension, migration, invasion and tissue angiogenesis. QN66 has a novel chemical structure skeleton that is different from currently available drugs, suggesting that it may function through novel targets and mechanisms. Preliminary mechanistic exploration revealed an inhibitory effect on several important signaling pathways including PI3K/Akt1, MAPK and Integrinβ1. We proposed that it may function through multiple targets. Based on this, in this project, direct cellular targets of QN66 will be explored and verified using cellular thermal shift assay. Combining with the results from preliminary mechanism exploration, we will make further investigation on the target based molecular mechanism of the anti-metastatic effect of QN66 and discover potent targets for novel anti-cancer drugs.

本课题前期研究发现孕甾烷生物碱衍生物QN66具有抑制乳腺癌细胞迁移、粘附、侵袭及组织血管生成的多重抗肿瘤转移作用，其化学结构骨架与现有的上市药物不同，提示存在不同于现有药物的新作用靶点与作用机制。初步分子机制探讨发现，QN66作用于PI3K/Akt、MAPKs和intergrin相关信号传导通路，推断其存在多靶点的作用机制。在此基础上，本课题采用热稳定分析等方法进行QN66直接作用靶点垂钓与鉴定，进一步结合作用机制研究结果，以基因敲低（或过表达）等手段研究阐明QN66基于靶点的抗肿瘤转移分子机制，发现潜在的新药靶点。

肿瘤转移是乳腺癌致死的首要因素。本项目对孕甾烷生物碱衍生物QN66进行抗乳腺癌转移及血管生成的体内外药效评价及基于靶点的分子机制研究。研究表明，在非毒性剂量下，QN66可剂量依存性抑制三阴型乳腺癌细胞及血管内皮细胞的迁移、粘附及侵袭，并抑制血管内皮细胞的小管形成。靶点分析及基于靶点的分子作用机制研究表明，QN66的主要作用靶点为HSP90。QN66通过与HSP90结合，抑制其客户蛋白HIF-1α，进而引起其靶基因VEGF表达水平下降和受体VEGFR2的磷酸化水平下降，最后下调VEGFR2下游信号分子Akt，FAK，Erk1/2，PKCzeta，mTOR等分子的磷酸化水平，发挥抗乳腺癌细胞迁移、侵袭和粘附，以及抗血管生成的作用。体内药效研究结果表明，QN66能够有效抑制小鼠乳腺移植瘤的生长及肺转移，药效强于阳性对照药物索拉非尼。综上，QN66为本项目首次发现的新型HSP90抑制剂，具有抗乳腺癌转移及抗血管生成的作用，具有很高的研究开发价值。