课题基金 / 基金详情

特异性抑制胶质瘤干细胞活性三萜的定向挖掘、结构修饰与作用机制研究

批准号:
82073737
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
李蓉涛
依托单位:
学科分类:
天然药物化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李蓉涛

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
胶质瘤是最常见的恶性脑肿瘤,恶性程度极高,具侵袭、转移和复发性强的特点。胶质瘤干细胞(GSCs)具有自我更新、无限增殖和多向分化潜能,是胶质瘤恶性表型和术后复发的“根源”。靶向GSCs治疗,可最大程度地根治和防止肿瘤复发和转移。我们前期获得2个特异性抑制GSCs的天然小分子Euphol和3-Epilupeol,能显著抑制GSCs克隆形成和细胞增殖,诱导细胞凋亡,降低GSCs标志物CD44的阳性表达率。本项目拟以活性三萜为先导结构,通过活性与LC-MS联用相结合,从锁定的活性组分中,定向挖掘结构类似的三萜,研究结构和活性特点;以合理药物设计为指导,以高含量活性成分为前体,设计合成甘遂烷型和羽扇豆烷型三萜衍生物,结合活性测定,从中筛选出选择性抑制GSCs活性最好的化合物向开发抗肿瘤药物方向前进;分析GSCs对特定结构具有特异应答的生物学特性和抗GSCs的机制,为胶质瘤治疗提供新的治疗策略和思路
英文摘要
Glioblastoma multiform (GBM), a common subtype malignant brain tumor, is a highly aggressive and frequently recurrent neurologically destructive cancer that considered to be one of the most incurable human cancers. Remarkably, cancer stem cells are more resistant than other cancer cells to current cancer therapies, which often result in tumor relapse after initial tumor regression. Therefore, the drugs targeting cancer stem cells may have better therapeutic effect on cancers but lack of effective agents. Glioma stem cells (GSCs) are a small population of tumor cells existed in GBM, in which GSCs response to drive GBM recurrence, invasion and contribute to the anti-cancer resistance. It has been identified and developed as a therapeutic target for GBM and can be used in drugs screening. . In the previous study, we found two triterpenoids, euphol and 3-epilupeol, have showed selective inhibition towards GSCs and exhibited potent in vitro cytotoxicity. Further mechanism studies showed that they could decrease the GSCs cell proliferations, induce apoptosis through the cleaved-caspase-3 dependent cell apoptosis, and significantly arrest the cell cycle. Besides, it could damage the GSCs colony formation, decrease the number of the spheres significantly, and reduced the positive expression rate of GSCs marker CD44. These indicated that they are potential anti-GSCs reagents. . Based on the preliminary research, we will continue our investigation on the leading structures of these two active triterpenoids, euphol and 3-epilupeol. Guided by UPLC-QTOF-MS analysis and bioactive assay, more triterpenoids with similar structures are excavated efficiently from the locked active components. In addition, to further improve the anti-GSCs activity of isolated active natural compounds, including tirucallane-type and lupine-type triterpenoids, we will synthesize and evaluate their derivatives for their anti-GSCs activities. The anti-GSCs potential of the isolated and synthesized compounds will be comprehensively evaluated from the aspects of cell proliferation, cell migration, cell cycle and cell apoptosis, and mechanism of the system will be explored from the "molecular-cell-animal" level. The possible anti-GSCs mechanism of the active compounds will be explored to identify the potential target. This research may have important scientific significance for promoting the development and application of new drugs in the field of cancer stem cells.
肿瘤干细胞(CSCs)是肿瘤发生发展和复发转移的根本原因,对常规治疗耐药性高,但对铁死亡极为敏感。项目以结构为导向,在植物资源化学和合成药物化学两方面开展工作,从“发现分子-创造分子-利用分子”,为云南丰富的植物资源转化为抗肿瘤创新药物提供新的途径和有效策略。. 在植物资源化学方面,从甘遂中分离鉴定了67个化合物,包括8个新化合物;从橄榄树皮中分离鉴定了13个化合物,包括10个羽扇豆烷型三萜;从工业大麻叶中分离鉴定了40个化合物,2个为新化合物。. 在合成药物化学方面,以羽扇豆醇和桦木醇为底物进行结构修饰,得到64个衍生物;发现6个衍生物具有选择性杀伤GSCs活性。对euphol进行结构修饰,得到51个大戟二烯醇衍生物和6个羊毛甾醇衍生物;发现6个衍生物具有特异性杀伤GSCs活性。完成了大麻环酚CBL-C3 10g级全合成,通过结构修饰得到CBL-C3衍生物59个,其中8个衍生物具有明显的选择性杀伤GSCs活性。. 在先导化合物研究方面,首次揭示了TGIF2作为CSCs治疗的创新靶点。发现TGIF2在调控CSCs铁代谢平衡中扮演着关键角色,有效保护了CSCs免受胞内高浓度铁离子带来的负面效应;首次发现CBL-C3能够诱导所有测试的CSCs死亡,对普通肿瘤细胞和非肿瘤细胞毒性极小,显示出极高的治疗特异性和安全性。CBL-C3主要通过上调CSCs内铁死亡信号通路,抑制SLC7A11等铁死亡抑制基因的表达,从而触发CSCs的铁死亡,并通过E3-ligase ARIH2泛素化降解TGIF2,活化TGF-β/SMAD信号通路。体内药效学评价表明,CBL-C3有效抑制肿瘤的生长,通过抑制靶点TGIF2的表达,激活铁死亡信号轴,从而清除CD133阳性的肿瘤细胞,抑制肿瘤的生长。联合使用CBL-C3和anti-PD1抗体可显著延长小鼠的平均预期寿命,有效清除CD133阳性的肿瘤细胞并抑制铁死亡基因的表达。体内安全性评价表明,CBL-C3有效且低毒副作用。综上,CBL-C3值得作为抗CSCs候选药物分子进一步研究。. 已发表标注基金SCI收录论文4篇;申请PCT专利1项,申请国家发明专利3项,授权国家发明专利2项;获云南省自然科学二等奖1项;培养博士研究生4名,硕士研究生5名;参加国内学术会议并做报告13人次。3人入选云南省“兴滇英才青年人才”,1名晋升副教授。
甘遂半夏汤治疗肝癌和缓解肝癌腹水并发症的药效物质及作用机制研究
  • 批准号:
    22067012
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    40.0万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    李蓉涛
  • 依托单位:
甘遂半夏汤治疗肝癌和缓解肝癌腹水并发症的药效物质及作用机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    40万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    李蓉涛
  • 依托单位:
火殃簕及其近缘植物抗HIV活性二萜的药物资源研究
  • 批准号:
    21572082
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    李蓉涛
  • 依托单位:
结构新颖的萘醌色素和单萜苯酚类化合物的发现及抗HCV活性评价
  • 批准号:
    21262021
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    52.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    李蓉涛
  • 依托单位:
国内基金
海外基金