p300/CBP抑制剂在制备用于治疗IGH::DUX4重排型白血病的药物中的应用
本发明属于生物医药,具体涉及一种p300/cbp抑制剂在制备用于治疗
igh::dux4重排型白血病的药物中的应用。
背景技术:
1、急性b淋巴细胞白血病(b-all)是起源于b系祖细胞的恶性血液肿瘤,为儿童、青少年及年轻成人高发血液系统恶性疾病,不同分子亚型在发病特点、药物治疗应答及长期预后方面存在显著差异。
igh::dux4重排b-all(也可宽泛称为dux4/igh重排b-all)是一类具备特征性分子标志物的独立b-all亚型;该亚型的核心遗传学事件为4号染色体
dux4基因片段插入14号染色体免疫球蛋白重链
igh基因座
,可通过染色体易位、片段插入两种形式形成基因重排;该重排会产生异常嵌合转录本,持续异常表达
igh::dux4融合蛋白,该融合蛋白是驱动白血病发生、进展的核心致癌因子。
igh::dux4融合蛋白作为异常转录因子,可大范围扰乱细胞整体转录调控网络,一方面诱导下游靶基因异常激活,另一方面引发rna可变剪接紊乱,典型表现为ergalt异常剪接体大量蓄积,从分子层面改造白血病细胞恶性生物学表型。
2、流行病学数据显示,
igh::dux4重排型b-all占全部b-all病例的5%~10%;其中儿童患者发病率为4%~7%,青少年与年轻成人(aya)群体检出率更高,部分临床统计数据显示该亚型在该人群中占比可达18.5%,是该年龄段b-all最主要的融合基因亚型之一。该亚型临床预后特征特殊:患者经常规化疗后早期微小残留病(mrd)清除效果较差,初始治疗应答不佳,但接受标准强化联合化疗后长期生存预后良好,5年总生存率较高。当前该亚型临床一线治疗仍以传统多药联合化疗为主,长期化疗易引发多重不良反应:短期可出现骨髓抑制、重度感染、肝肾功能损伤、蒽环类药物诱导心脏毒性等急性毒性;长期可造成生殖功能受损、内分泌紊乱、继发第二肿瘤等远期并发症。对于处于生长发育关键阶段的儿童、青少年患者而言,降低化疗暴露强度、开发高选择性靶向药物,是本领域亟待解决的临床需求。
3、p300与cbp(creb结合蛋白)为高度同源的组蛋白乙酰转移酶(hat),同属p300/cbp家族,常合并记作p300/cbp,是真核生物关键转录辅激活因子,广泛参与细胞周期、增殖、分化、凋亡等核心生理过程。p300/cbp复合物可通过催化组蛋白乙酰化修饰重塑染色质构象,调控多种关键转录因子活性,其功能异常与实体瘤、血液肿瘤的发生、侵袭、耐药密切相关,是肿瘤靶向治疗领域极具研发价值的靶点。现有基础研究证实,野生型dux4蛋白可通过自身c端结构域特异性结合并招募p300/cbp复合物,介导组蛋白h3广泛超乙酰化,进而启动下游致癌基因转录程序。
4、目前全球尚无专门获批用于
igh::dux4重排型b-all的靶向治疗药物。现有针对dux家族蛋白的功能研究多聚焦于实体瘤,例如在cic-dux4融合肉瘤、面肩肱型肌营养不良症(fshd)相关研究中已证实,p300/cbp抑制剂ip300w能够阻断野生型dux4、cic-dux4融合蛋白与p300/cbp的相互作用,逆转异常组蛋白乙酰化修饰并抑制肿瘤细胞恶性增殖。ip300w的cas号1889284-33-6,分子式c29h27f5n6o4,结构式如下:
5、
6、,inchi key:swxchcqcwfxilm-nppgmghmsa-n,smiles string:o=c(nc1(c2=o)cc
7、(c3=c1c=cc(c4=cn(n=c4)cc(nc)=o)=c3)f)n2cc(n(cc5=cc=c(c=c5)f)c(c(f)(f)f)c)=o。
8、针对
igh::dux4重排血液肿瘤亚型,现有文献仅初步阐释
igh::dux4基因重排(简称dux4-r)致病机制,证实该基因重排产生的截短融合蛋白改变了自身与p300/cbp的结合能力,其致癌效应转而依赖gtf2i蛋白介导,但现有研究尚未深入解析
igh::dux4融合蛋白与p300/cbp之间的相互调控关系。
9、综上,
igh::dux4重排型急性b淋巴细胞白血病临床治疗仅依靠毒副作用显著的强化化疗方案,本领域既缺乏针对该亚型的特异性靶向治疗药物,也缺少围绕
igh::dux4融合蛋白- p300/cbp作用轴开展的靶向药物研发相关工作。
技术实现思路
1、本公开的目的在于提供一种p300/cbp抑制剂在制备用于治疗
igh::dux4重排型白血病的药物中的应用,本研究立足于
igh::dux4融合蛋白与p300/cbp的相互作用关系,结合细胞实验与动物模型验证p300/cbp抑制剂对该亚型白血病细胞的抑制效果,填补了现有技术空白,为该类难治亚型提供全新的靶向治疗选择。
2、本公开的目的通过如下技术方案实现:
3、在本公开的第一方面,本公开提供一种p300/cbp抑制剂在制备用于治疗
igh::
dux4重排型白血病的药物中的应用。
4、在本公开的一些具体实施方式中,所述p300/cbp抑制剂为hat催化结构域抑制剂;任选的,所述hat催化结构域抑制剂为选择性小分子抑制剂;任选的,所述选择性小分子抑制剂为ip300w。
5、在本公开的一些具体实施方式中,
igh::dux4融合蛋白缺失野生型dux4 c端激活结构域,且通过非c端依赖方式与cbp/p300蛋白的taz1和/或taz2结构域发生功能性相互作用,所述ip300w通过阻断
igh::dux4融合蛋白与p300/cbp的相互作用从而抑制
igh::dux4融合蛋白介导的异常转录程序。
6、在本公开的一些具体实施方式中,所述ip300w能够抑制p300/cbp介导的
igh::
dux4融合蛋白下游靶基因表达,同时抑制
igh::dux4融合蛋白诱导的致癌性rna可变剪接。
7、在本公开的一些具体实施方式中,所述致癌性rna可变剪接包含ergalt 异常剪接体,所述ip300w可显著降低ergalt的mrna表达,且对ergalt的抑制效果优于长春新碱。
8、在本公开的一些具体实施方式中,所述药物作用于
igh::dux4重排型急性b淋巴细胞白血病患者来源的pdx模型时,能够降低模型小鼠外周血中人源白血病细胞比例,减轻白血病引发的脾脏肿大,并缓解脾脏内白血病细胞弥漫性浸润、修复脾脏组织结构。
9、在本公开的一些具体实施方式中,所述药物的活性成分为ip300或其药学上可接受的盐;任选的,所述药物还包括药学上可接受的载体或辅料;任选的,所述药物为注射制剂。
10、在本公开的一些具体实施方式中,所述药物单独使用或与其他药物联合使用。
11、在本公开的第二方面,本公开提供一种用于治疗
igh::dux4重排型急性b淋巴细胞白血病的药物组合物,包括治疗有效量的ip300w或其药学上可接受的盐,以及药学上可接受的载体或辅料。
12、在本公开的第三方面,本公开提供一种体外筛选
igh::dux4重排型急性b淋巴细胞白血病靶向抑制剂的方法,包括如下步骤:
13、(1)构建表达
igh::dux4融合蛋白的前体b淋巴细胞模型,设置无
dux4重排的b-all细胞作为阴性对照;
14、(2)候选化合物与(1)中的细胞共孵育后,检测dux4下游靶基因表达量、ergalt剪接本丰度、
igh::dux4融合蛋白与cbp/p300的结合能力;
15、(3)筛选出满足以下至少一种效果的化合物为候选药物:减弱
igh::dux4融合蛋白与cbp/p300的结合能力、下调ergalt剪接本丰度、调控dux4下游靶基因表达量;所述候选药物能够特异性抑制
igh::dux4阳性细胞增殖,即为目标化合物。
16、在本公开的一些实施方式中,步骤(2)中蛋白互作检测手段选自co-ip、fret、邻近连接实验pla中的至少一种;基因及剪接本检测采用rt-qpcr、rna测序、免疫印迹wb中的至少一种。
17、本公开提供的技术方案具有如下技术贡献:
18、(1)本公开首次建立p300/cbp抑制剂ip300w与
igh::dux4重排型急性b淋巴细胞白血病的治疗关联,打通
igh::dux4融合蛋白- p300/cbp分子作用轴与该亚型疾病干预的全新技术路径,证实ip300w可作为该特异性白血病亚型的靶向活性物质,为临床靶向药物开发提供全新候选方向。
19、(2)本公开借助哺乳动物双杂交实验,从分子层面验证
igh::dux4融合蛋白与p300/cbp存在明确相互作用,定位二者核心结合区域为taz1结构域,同时证实taz2结构域同样具备较强结合能力。该结论明确了药物作用的关键靶点区域,为针对性筛选、应用p300/cbp抑制剂奠定了直接的分子机制依据。
20、(3)本公开在
igh::dux4阳性nalm6细胞中分别敲低ep300、crebbp基因,验证p300/cbp蛋白参与调控
igh::dux4介导的下游基因转录与致癌性rna可变剪接过程。实验结果表明,敲除上述基因后,ergalt等特征性异常剪接体及相关致癌靶基因表达水平显著下调,证明p300/cbp并非仅与
igh::dux4存在物理结合,而是深度参与白血病恶性表型的调控,明确该分子轴具备可靶向的功能价值。
21、(4)细胞活力检测结果证实,ip300w能够以时间、剂量依赖的方式有效抑制
igh::
dux4阳性nalm6白血病细胞增殖;针对reh、sem、supb等其他b-all亚型细胞,该药物未表现出同等强度的杀伤效果,体现出良好的亚型选择性。经测算,药物作用48 h时对nalm6细胞的半数抑制浓度(ic50)为1234 nm,95%置信区间为886~1786 nm,量化了该药物针对目标细胞的体外药效水平。
22、(5)rt-qpcr实验结果显示,ip300w可显著下调
igh::dux4白血病特征性异常剪接体ergalt的mrna表达;在12 h、24 h、48 h多个时间节点均表现出稳定的抑制效果,且对ergalt的调控作用优于临床常用化疗药物长春新碱,凸显该药物在纠正疾病特征分子异常上的优势。
23、(6)本研究利用
igh::dux4白血病患者原代细胞构建pdx动物模型,开展体内药效与安全性评价。动物实验证实,ip300w可有效降低模型小鼠外周血中人源白血病细胞占比,显著改善白血病引发的脾脏肿大症状,给药组脾脏重量相较于空白对照组明显降低;实验周期内小鼠体重无明显异常变化,证明该给药方案具备初步安全区间。脾脏组织病理切片进一步显示,ip300w可明显缓解白血病细胞弥漫性浸润,受损脾脏组织结构得到一定修复,从体内层面全面验证了药物的治疗作用与应用安全性。
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