去氢骆驼蓬碱在制备抗胃癌药物中的应用

摘要: 本发明属于生物医药,具体涉及天然产物去氢骆驼蓬碱(harmine)在制备抗胃癌药物中的应用,以及去氢骆驼蓬碱抗胃癌作用的关键药物靶点hsp90aa1的发现与应用...
去氢骆驼蓬碱在制备抗胃癌药物中的应用

本发明属于生物医药,具体涉及天然产物去氢骆驼蓬碱(harmine)在制备抗胃癌药物中的应用,以及去氢骆驼蓬碱抗胃癌作用的关键药物靶点hsp90aa1的发现与应用。本发明还涉及基于该靶点的胃癌患者个性化用药筛选方法。

背景技术:

1、胃癌是全球常见的恶性肿瘤之一,2020年全球胃癌死亡人数达76.9万,死亡率排名第四。中国是全球胃癌高发地区,每年新发胃癌病例约占全球40%,发病率为25.41/10万,死亡率为18.44/10万。胃癌的治疗主要包括手术切除、化疗、分子靶向治疗和免疫治疗等,但早期胃癌缺乏特异性临床体征,多数患者就诊时已处于中晚期,治疗效果有限。传统化疗药物毒副作用严重,分子靶向药物和免疫治疗药物费用昂贵且部分患者响应率低。

2、从天然产物中寻找活性高、毒副作用小的抗肿瘤活性成分是抗肿瘤药物研发的重要方向。骆驼蓬(peganum harmala l.)是蒺藜科骆驼蓬属植物,在我国主要分布于内蒙古、新疆、甘肃等西北地区。去氢骆驼蓬碱(harmine,hm)是从骆驼蓬中提取的β-咔啉类生物碱,含量高达3.2%,具有抗炎、神经保护、抗糖尿病、抗肿瘤等多种药理活性。

3、现有技术中,已有报道去氢骆驼蓬碱对胃癌细胞具有抑制作用(zhang h等,2014;tan b等,2020),但现有研究主要集中于药物作用后细胞或组织中差异表达的mrna或蛋白变化,尚未见关于去氢骆驼蓬碱抗胃癌作用直接对接靶点的研究报道。现有技术中去氢骆驼蓬碱抗胃癌作用的具体分子靶点尚未被鉴定,限制了药物的精准应用和后续结构优化;现有研究仅停留在表型观察和差异表达分析层面,未采用化学生物学靶点确证技术验证药物与靶点的直接相互作用;并且缺乏个体化用药指导,未建立基于靶点表达水平的患者筛选方法,无法实现精准医疗。

4、本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本发明背景技术的理解,因此,其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足,提供去氢骆驼蓬碱在制备抗胃癌药物中的应用及其药物靶点。本发明首次揭示了去氢骆驼蓬碱抗胃癌作用的关键对接靶点为热休克蛋白90α(hsp90aa1),并通过多种技术手段验证了去氢骆驼蓬碱与hsp90aa1的直接结合及其生物学功能,同时建立了基于hsp90aa1表达水平的胃癌患者个性化用药筛选方法。

2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、第一方面,本发明提供去氢骆驼蓬碱在制备抗胃癌药物中的应用,所述去氢骆驼蓬碱通过靶向结合并抑制hsp90aa1蛋白发挥抗胃癌作用。

4、优选的,所述药物通过以下一种或多种途径发挥抗胃癌作用:

5、(a)抑制胃癌细胞的增殖;

6、(b)抑制胃癌细胞的克隆形成;

7、(c)抑制胃癌细胞的侵袭;

8、(d)抑制胃癌细胞的迁移;

9、(e)诱导胃癌细胞凋亡。

10、优选的,所述胃癌细胞为人胃癌ags细胞或小鼠胃癌mfc细胞。

11、第二方面,本发明提供一种筛选适合去氢骆驼蓬碱治疗的胃癌患者的方法,包括以下步骤:

12、(1)获取胃癌患者肿瘤组织样本;

13、(2)检测所述样本中hsp90aa1蛋白的表达水平;

14、(3)将hsp90aa1表达水平高于预设阈值的患者确定为适合去氢骆驼蓬碱治疗的人群。

15、优选的,所述检测hsp90aa1蛋白表达水平的方法包括免疫组织化学染色、westernblot、酶联免疫吸附测定中的一种或多种。

16、优选的,所述预设阈值为免疫组织化学h-score评分≥4分。

17、第三方面,本发明提供一种抗胃癌药物组合物,其特征在于,包含有效量的去氢骆驼蓬碱或其药学上可接受的盐,以及药学上可接受的载体或辅料。

18、优选的,所述药物组合物的剂型为注射剂、口服制剂或靶向递送系统。

19、优选的,所述靶向递送系统为纳米胶束载药系统或抗体-药物偶联物。

20、第四方面,本发明提供去氢骆驼蓬碱在制备hsp90aa1抑制剂中的应用。

21、第五方面,本发明提供一种筛选抗胃癌药物的方法,以待测化合物与hsp90aa1蛋白的结合能力为指标,筛选能够结合hsp90aa1并抑制其活性的化合物。

22、优选的,所述待测化合物与hsp90aa1蛋白的结合能力通过微量热泳动技术或表面等离子共振技术检测。

23、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

24、1.本发明通过pulldown下拉实验联合4d-labelfree质谱鉴定、网络药理学分析和分子对接技术,首次从258个药物预测靶点、13898个胃癌疾病靶点和958个下拉实验靶点的交叉集合中筛选出25个候选靶点,并通过mcc评分排名和分子结合能筛选,确定hsp90aa1为去氢骆驼蓬碱抗胃癌作用排名第一的关键对接靶点;分子对接结果显示去氢骆驼蓬碱与hsp90aa1的结合能最低,结合强度最优。

25、2.本发明首次采用微量热泳动技术(mst)和表面等离子共振技术(spr)两种方法独立验证了去氢骆驼蓬碱与hsp90aa1蛋白的直接结合,亲和力kd值分别为10.3 µm和144.8µm,均属于中等强度结合,从生物物理层面确证了药物-靶点相互作用。

26、3.本发明通过蛋白水平(western blot)和基因水平(qpcr)双重验证了去氢骆驼蓬碱对hsp90aa1表达的影响,发现去氢骆驼蓬碱可浓度依赖性地下调人胃癌ags细胞中hsp90aa1的mrna和蛋白表达水平;进一步通过hsp90aa1蛋白抑制剂和shrna基因敲低两种策略进行功能验证,证实敲低或抑制hsp90aa1后可显著减弱去氢骆驼蓬碱对胃癌细胞增殖、侵袭和迁移的抑制作用,证明hsp90aa1是介导去氢骆驼蓬碱抗胃癌作用的关键靶点。

27、4.本发明首次研究了hsp90aa1在不同病理分型胃癌组织中的表达差异,发现hsp90aa1在高分化管状腺癌中表达最高,低分化管状腺癌中表达最低,且患者个体间存在显著差异;基于此,本发明提供了通过检测胃癌患者组织中hsp90aa1表达水平来筛选适合去氢骆驼蓬碱治疗人群的方法,实现了中医药的精准化治疗。

1.去氢骆驼蓬碱在制备抗胃癌药物中的应用,其特征在于,所述去氢骆驼蓬碱通过靶向结合并抑制hsp90aa1蛋白发挥抗胃癌作用;所述药物通过以下一种或多种途径发挥抗胃癌作用:

2.一种筛选适合去氢骆驼蓬碱治疗的胃癌患者的方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述检测hsp90aa1蛋白表达水平的方法包括免疫组织化学染色、western blot、酶联免疫吸附测定中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述预设阈值为免疫组织化学h-score评分≥4分。

5.一种抗胃癌药物组合物,其特征在于,包含有效量的去氢骆驼蓬碱或其药学上可接受的盐,以及药学上可接受的载体或辅料。

6.根据权利要求5所述的药物组合物,其特征在于,所述药物组合物的剂型为注射剂、口服制剂或靶向递送系统。

7.根据权利要求6所述的药物组合物,其特征在于,所述靶向递送系统为纳米胶束载药系统或抗体-药物偶联物。

8.去氢骆驼蓬碱在制备hsp90aa1抑制剂中的应用。

9.一种筛选抗胃癌药物的方法,其特征在于,以待测化合物与hsp90aa1蛋白的结合能力为指标,筛选能够结合hsp90aa1并抑制其活性的化合物。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述待测化合物与hsp90aa1蛋白的结合能力通过微量热泳动技术或表面等离子共振技术检测。