CDK1-USP29-Twist1信号通路下调剂的医药用途和药物组合物制造技术

CDK1

【技术实现步骤摘要】
CDK1
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USP29
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Twist1信号通路下调剂的医药用途和药物组合物


[0001]本专利技术涉及CDK1
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USP29
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Twist1信号通路下调剂的抗肿瘤医药用途和药 物组合物，特别是在抑制肿瘤转移或降低肿瘤耐药性中的用途。

技术介绍

[0002]癌症又称恶性肿瘤，它是100多种相关疾病的统称。乳腺癌包含多种异 质性肿瘤类型，其中三阴性乳腺癌(TNBC)是一类以雌激素受体(ER)、孕 激素受体(PR)和HER
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2均阴性表达为主要特征的乳腺癌亚型。TNBC占全 部乳腺癌的15％～20％，具有侵袭性强、易复发以及预后差等特点(1)。与其 他亚型乳腺癌相比，TNBC早期转移率高，以肺、脑和肝转移多见(2)。转移 的肿瘤细胞对放疗和化疗均不敏感(3)。此外，TNBC因缺乏相应靶点，治疗 方面尚无靶向药物。紫杉类药物以及铂类化合物是目前临床治疗TNBC的常 见化疗药物(4,5)。但治疗后期病人出现的耐药大大削弱了临床疗效，是导致 TNBC临床治疗失败的主要原因。因此阐明转移、耐药机制及寻找新的TNBC 治疗靶点已成为TNBC治疗的急需解决的重要科学问题。
[0003]转移和耐药是癌症治疗失败的主要原因，其中大约90％与癌症有关死亡 都是由原发肿瘤细胞发生转移和耐药产生的。因此阐明恶性肿瘤转移、耐药 机制及寻找新的恶性肿瘤治疗靶点已成为临床治疗恶性肿瘤的急需解决的重 要科学问题。上皮
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间充质转化(epithelial
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mesenchymal transitions,EMT)在 胚胎发育、组织修复、肿瘤转移、耐药以及肿瘤干细胞样细胞(Cancer stem
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likecells,CSCs)的干性维持中发挥了关键作用(6
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8)。EMT是指上皮细胞在一些 刺激因素的作用下，失去极性及细胞间紧密连接和黏附，变成间质样细胞的 过程，细胞从而获得浸润性和游走迁移能力。在分子水平，EMT表现为上皮 钙黏连蛋白(E
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cadherin)表达降低，而间质样细胞标志因子Vimentin与 N
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cadherin表达升高(6,7)。EMT最早被认为是在胚胎发育中发挥重要作用。 研究表明，恶性肿瘤也能启动EMT，被认为是肿瘤细胞获得侵袭和转移能力 的关键环节(6)。
[0004]最近研究表明，EMT也可导致肿瘤细胞耐药。在乳腺癌，肺癌，胃癌， 膀胱癌，前列腺癌，卵巢癌，头颈癌，胰腺癌，肝细胞癌，骨肉瘤，口腔鳞 状细胞癌，鼻炎癌和结直肠癌等在内的多种肿瘤中EMT相关因子如Twist1 异常高表达，与这些肿瘤产生耐药密切相关(9)。例如，胰腺导管腺癌小鼠 模型，抑制EMT导致细胞增殖能力和对化疗药物吉西他滨(gemcitabine)的 敏感性增强(10)。研究表明，EMT与肿瘤耐药存在共同的信号通路，例如 PI3K/Akt/Twist1(11,12),NF
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κB
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Snail1(13),STAT3
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Twist1(14,15)等。这些共同 的信号通路的异常激活在EMT以及肿瘤耐药的过程中起到协同调控作用。研 究表明EMT在顺铂、吉西他滨、吉非替尼等抗肿瘤药物耐药过程中起关键性 作用(10,16
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18)。
[0005]EMT和CSCs存在相同的调控因子和信号通路(例如：TGF
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β通路和 Wnt通路)。上皮细胞可能通过EMT过程形成CSCs，从而促进肿瘤的形成， 使得肿瘤具有抗化疗的能力(19
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21)。在乳腺上皮细胞异常表达转录因子 Twist1或Snail1,激活EMT后，可以引起正常人乳
腺上皮细胞的球囊形成能 力提高,并获得CD44high/CD24low的典型乳腺癌干细胞特征。这些 CD44high/CD24low的细胞具有自我更新和多向分化潜能能力(22)。
[0006]可见,EMT是决定肿瘤干细胞干性、肿瘤转移及耐药的中枢性病理过程， 阐明恶性肿瘤细胞发生EMT过程的分子机制，明确其在恶性肿瘤的发生、发 展、转移以及耐药中的病理意义，将有助于探索肿瘤转移的诊断方法及临床 靶向治疗。
[0007]在肿瘤微环境中，EMT受到多种复杂的信号通路及相关因子的调控，涉 及复杂的分子机制。研究表明转录因子Snail和Twist是乳腺癌EMT过程中 关键的调控因子(6,7)。过表达这些转录因子可引起EMT、肿瘤转移及耐药的 产生(6,7,10,23
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26)。我们针对EMT起始阶段的重要转录因子Snail1发现了 影响其蛋白稳定的CDK4/6
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DUB3
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Snail1信号轴(Nat Commun,2017,第一 作者)。Snail1蛋白的稳定性受去泛素化酶DUB3的调控，而DUB3去泛素 化酶受到CDK4/6激酶的催化发生磷酸化修饰而发生活性增高，在此基础上， 我们证明了临床批准的靶向药物CDK4/6抑制剂Palbociclib能够通过降低 DUB3的去泛素化酶活性而降低Snial1蛋白的稳定性，降低乳腺癌的肺转移。 我们这一研究确认了CDK4/6
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DUB3
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Snail1通路可以作为干预治疗乳腺癌转 移的靶点(27)。
[0008]研究表明转录因子Twist1是EMT维持阶段的关键调控因子(28)。Twist1 通过调控并维持大部分病理状况下的EMT过程，从而促使恶性肿瘤细胞侵袭 和转移(23)。Yang等研究发现：乳腺上皮细胞中高表达Twist1能够通过降低 E
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钙黏蛋白的水平从而促使上皮细胞丧失细胞黏附以及细胞极性，从而活化 间质细胞标志物和诱导细胞运动(29)。此外，Twist1还能够诱导PDGFRα并 激活Src蛋白激酶促进侵袭性伪足的形成，增强降解细胞外基质的能力从而 促使乳腺癌的转移(30)。临床研究发现，Twist1在正常乳腺导管上皮表达水平 极低，而在乳腺癌中的异常高表达并与乳腺癌细胞的侵袭能力显著正相关,提 示其异常表达与预后不良密切相关(31
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33)。
[0009]与Snail1类似，Twist1不仅能够通过EMT促进肿瘤转移，还能通过EMT 诱导肿瘤细胞对化疗药物产生耐药。促使肿瘤细胞凋亡是大部分化疗药物杀 伤肿瘤的主要机制，过表达Twist1可能通过激活AKT2、STAT3或抑制下游 不同的靶基因，包括凋亡基因，从而激活抗凋亡程序，使上皮细胞发生EMT， 增强细胞的抗凋亡能力，从而引起对紫杉醇等化疗药物的抗药性(11,12,14, 15,26,34,35)。另外，Twist1调控肿瘤耐药与其维持肿瘤干细胞样细胞密切 相关(36)。研究发现，在乳腺上皮细胞中，通过表达Twist1诱导EMT后， CD44hig和CD24low的干细胞样细胞亚群数量明显增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.CDK1
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USP29
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Twist1信号通路下调剂在制备预防或治疗肿瘤的药物中的用途；优选地，所述用途为CDK1
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USP29
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Twist1信号通路下调剂在制备降低肿瘤干细胞干性维持、抑制肿瘤转移、增强肿瘤细胞对抗肿瘤药物的敏感性、和/或降低肿瘤对抗肿瘤药物耐药性的药物或工具试剂中的用途；优选地，所述CDK1
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USP29
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Twist1信号通路下调剂包括通过作用于CDK1
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USP29
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Twist1信号通路，降低肿瘤干细胞干性维持、抑制肿瘤转移、增强肿瘤细胞对抗肿瘤药物的敏感性、和/或降低肿瘤对抗肿瘤药物耐药性的药物或试剂；优选地，所述CDK1
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USP29
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Twist1信号通路下调剂是通过直接或间接作用于CDK1和/或USP29最终降低肿瘤干细胞干性维持、抑制肿瘤转移、增强肿瘤细胞对抗肿瘤药物的敏感性、和/或降低肿瘤对抗肿瘤药物耐药性的药物或试剂。2.USP29抑制剂在制备预防或治疗肿瘤的药物中的用途；优选地，所述用途为USP29抑制剂在制备降低肿瘤干细胞干性维持、抑制肿瘤转移、增强肿瘤细胞对抗肿瘤药物的敏感性、和/或降低肿瘤对抗肿瘤药物耐药性的药物或工具试剂中的用途。3.CDK1抑制剂在制备预防或治疗肿瘤的药物中的用途；优选地，所述用途为CDK1抑制剂在制备降低肿瘤干细胞干性维持、抑制肿瘤转移、增强肿瘤细胞对抗肿瘤药物的敏感性、和/或降低肿瘤对抗肿瘤药物耐药性的药物或工具试剂中的用途；优选地，所述CDK1抑制剂包括RO3306、Cucurbitacin E、NU2058、hSMG
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1inhibitor 11j、hSMG
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1inhibitor 11e、NG52、NU6027、Roscovitine、AZD5438、Indirubin
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3'
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monoxime、Olomoucine II、5
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Iodo
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Indirubin
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3prime
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monoxime、CGP74514A、JNJ
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7706621、AT7519、Flavopiridol、R547、HY
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10492、HY
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10006、Dinaciclib、Cdk1/2Inhibitor III、N9
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Isopropyl
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olomoucine或SCH727965。4.根据权利要求1
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3任一项所述的用途，其中所述肿瘤包括乳腺癌，肺癌，胃癌，膀胱癌，前列腺癌，卵巢癌，头颈癌，胰腺癌，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘同征，官堂明，王云，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：