肿瘤相关中性粒细胞和中性粒细胞弹性蛋白酶在肿瘤生长、转移中的作用及ZX-1201和西维来司钠的比较研究
结题报告
批准号:
81874318
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
李学军
依托单位:
学科分类:
H3505.抗肿瘤药物药理
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
王小强、李宇华、顾斯萌、刘帅帅、李小为、耿晓强、王頔、呼延天如
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中文摘要
肿瘤相关中性粒细胞(TANs)及其所产生的中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)在肿瘤发生发展中起重要作用,NE是中性粒细胞胞外陷阱(NETs)的主要成分之一,NETs可在感染、癌症等情况下形成,并促进这些疾病的发展,但NE在NETs中的关键作用尚需证实。近年来发现TGF-β1可以促使TANs的N1型(抗肿瘤)向促肿瘤的N2极化(NE由N2型分泌),机制不明。我们前期发现几种天然产物,包括ZX-1201(三萜类)与西维来司钠(NE抑制剂)均能抑制NE的活性;ZX-1201并能逆转TGF-β1诱导肿瘤细胞的生长和迁移,分子对接显示其可直接与TβRI受体以及NE结合。本研究将比较ZX-1201与西维来司钠抑制肿瘤生长、转移作用的差异,包括它们调节TANs表型极化的作用及可能的机制;它们对NE的抑制作用;NE在NETs中的贡献;以及它们对NE上下游分子的调节及信号网络,为发展新的抗肿瘤药物提供线索和思路。
英文摘要
Tumor associated neutrophils (TANs) and their produced neutrophil elastase (NE) play an important role in tumor development. NE is one of the main components of neutrophil extracellular traps (NETs) , NETs can be formed in cases of infection, cancer etc., and to promote the development of these diseases, but the key role of NE in NETs needs to be confirmed. In recent years, TGF-β1 has been found to facilitate the polarization of TANs from type N1 (anti-tumor) to N2 (tumor-promoting, NE can be secreted by N2), but the mechanism is unknown. We previously found that several natural products including ZX-1201 (a single compound of triterpenes) like sivelestat (NE inhibitor) could significantly inhibit NE activities. Moreover, ZX-1201 could significantly reverse the TGF-β1 induced cancer cell growth, migration and cancer metastasis. Molecular docking showed that it could directly bind with TβRI and NE respectively. Based on our previous works, in this proposed study, we will compare the effects of ZX1201 and sivelestat on cancer growth and metastasis, including their role in regulating phenotypic polarization of TANs and their possible mechanisms; their inhibitory effect on NE, and the contribution of NE on the formation of NETs; the regulatory effect of both compounds on NE and on the upstream or downstream molecules of NE and potential signaling network. We hope our results can provide clues and experimental evidences for the development of new anti-cancer drugs.
肿瘤相关中性粒细胞(TAN)在肿瘤发生发展中起重要作用。中性粒细胞弹性蛋白酶(NE), 是由N2亚型(促肿瘤)分泌的,也是NETs的主要成分之一。TGF-1不仅可以促进肿瘤细胞迁移及EMT,而且可以促进TANs从N1型(抗肿瘤)向N2型(促肿瘤)极化。ZX-1201 是源自于天然产物的单体化合物,我们前期发现它能逆转TGF-1诱导的肺癌及胰腺癌的生长、转移和EMT。本研究中我们首先证实ZX-1201可以抑制肺癌细胞存活和迁移,而NE抑制剂西维来司钠则无此作用,表明单一抑制NE对肿瘤细胞生长并无影响。我们还发现ZX-1201可诱导肺癌细胞IRS-1(NE底物)及α1-AT(NE内源性抑制剂)。并通过抑制SMAD通路及非经典通路抑制A549细胞由TGFβ1诱导的EMT。采用分子对接、SPR及香豆素荧光探针标记,我们发现ZX-1201可与TBRI和TBRII结合,抑制受体复合物的形成。由于TGFβ1也参与TANs的极化,我们采用DMSO或ATRA +TGFβ1诱导HL-60白血病细胞极化,发现ZX-1201可以增加N1表型,减少N2表型,降低HL-60细胞TBRI受体表达。整体动物研究也产生了相似的结果。进一步我们制备了TAN的条件培养基(ATRA+TGFβ1诱导HL-60细胞极化),给予ZX-1201后发现该条件性培养基对A549的迁移有明显的抑制作用。最后我们采用生物信息以及网络药理学,根据患者的基因表达矩阵给515 名肺腺癌患者进行了中性粒细胞浸润程度的评分等,获得了BTK、CD33、HPGDS、LY86、MNDA 和 P2RY12 六个关键基因,并利用 ZX-1201 反向找靶方法发现 P2RY12 可能是 ZX-1201 的唯一靶点。并进而在肺腺癌患者的临床样本中验证了 P2RY12 的表达差异。利用裸鼠肿瘤异体移植模型通过小动物活体成像系统等发现 ZX-1201 和 P2RY12 抑制剂替格瑞洛可能显著抑制肺癌细胞的生长。而且ZX-1201和替格瑞洛均可能通过抑制P2Y12,抑制血小板聚集。ZX-1201对血小板聚集的抑制作用可能是其通过抑制中性粒细胞、NETs,进而抑制肿瘤转移的主要作用机制之一。对P2Y12与免疫细胞相互作用调节肿瘤生长转移的关系值得进一步研究,我们的研究为发展新的肿瘤抑制药物提供了新的思路和实验依据。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
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专利列表
Analysis of Differentially Expressed Genes in Endothelial Cells Following Tumor Cell Adhesion, and the Role of PRKAA2 and miR-124-3p.
肿瘤细胞粘附后内皮细胞差异表达基因分析以及 PRKAA2 和 miR-124-3p 的作用
DOI:10.3389/fcell.2021.604038
发表时间:2021
期刊:Frontiers in cell and developmental biology
影响因子:5.5
作者:Pan Y;Abdureyim M;Yao Q;Li X
通讯作者:Li X
The novel small molecular BH3 mimetics SM3 and its regulation of cell apoptosis and autophagy
新型小分子BH3模拟物SM3及其对细胞凋亡和自噬的调控
DOI:10.1016/j.bbrc.2019.06.068
发表时间:2019
期刊:Biochemical and Biophysical Research Communications
影响因子:3.1
作者:Yefan Wang;Shengjun Fan;Xin Li;Yilixiati Xiaokaiti;Yan Pan;Lu Tie;Xuejun Li
通讯作者:Xuejun Li
DOI:--
发表时间:2019
期刊:基础医学与临床
影响因子:--
作者:温开凤;武威杰;李学军
通讯作者:李学军
Identification of TIMELESS and RORA as key clock molecules of non-small cell lung cancer and the comprehensive analysis.
TIMELESS和RORA作为非小细胞肺癌关键时钟分子的鉴定及综合分析
DOI:10.1186/s12885-022-09203-1
发表时间:2022-01-25
期刊:BMC cancer
影响因子:3.8
作者:Xian H;Li Y;Zou B;Chen Y;Yin H;Li X;Pan Y
通讯作者:Pan Y
Emodin prevents renal ischemia-reperfusion injury via suppression of CAMKII/DRP1-mediated mitochondrial fission
大黄素通过抑制 CAMKII/DRP1 介导的线粒体裂变预防肾缺血再灌注损伤
DOI:10.1016/j.ejphar.2021.174603
发表时间:2022
期刊:European Journal of Pharmacology
影响因子:5
作者:Yanqing Wang;Qian Liu;Jiaying Cai;Pin Wu;Di Wang;Yundi Shi;Tianru Huyan;Jing Su;Xuejun Li;Qi Wang;Hong Wang;Fengxue Zhang;Ok-Nam Bae;Lu Tie
通讯作者:Lu Tie
AD20通过调节EZH2/SIRT7的表观遗传及非表观遗传机制抑制前列腺癌的转移和血管生成
  • 批准号:
    81673453
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    李学军
  • 依托单位:
AQP1参与TGF-β诱导肿瘤上皮间质转化及调控网络研究和化合物ZX-1201的作用及机制
  • 批准号:
    81473235
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    85.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    李学军
  • 依托单位:
EGCG与COX-2抑制剂对非可控性炎症恶性转化的比较研究及信号网络分析
  • 批准号:
    91129727
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    李学军
  • 依托单位:
姜黄素对肿瘤合并缺血模型的作用及其分子机制
  • 批准号:
    30973558
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    38.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    李学军
  • 依托单位:
丹酚酸B抗氧化和抗细胞凋亡作用的Grp78途径及其受体分析
  • 批准号:
    30772571
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    40.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    李学军
  • 依托单位:
XJ-6-A对AQP1蛋白和其他蛋白相互作用的影响-AQP1参与肿瘤转移的可能机制
  • 批准号:
    30572202
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    35.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    李学军
  • 依托单位:
脑损伤和胰岛相关新蛋白NPRS的功能研究和分子鉴定
  • 批准号:
    30270528
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    19.0万元
  • 批准年份:
    2002
  • 负责人:
    李学军
  • 依托单位:
AQP水通道和碳酸酐酶相互作用影响肿瘤生长的可能性及其机制
  • 批准号:
    30171090
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    21.0万元
  • 批准年份:
    2001
  • 负责人:
    李学军
  • 依托单位:
水通道基因表达的调节-与碳酸酐酶的关系
  • 批准号:
    39770286
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    11.5万元
  • 批准年份:
    1997
  • 负责人:
    李学军
  • 依托单位:
三七三醇甙及其成分抗心律失常的作用机制及构效关系
  • 批准号:
    38870739
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    3.0万元
  • 批准年份:
    1988
  • 负责人:
    李学军
  • 依托单位:
国内基金
海外基金