课题基金 / 基金详情

基于STELB抑制同源重组修复的联合用药抗胶质母细胞瘤研究

批准号:
82073890
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
孔德新
依托单位:
学科分类:
抗肿瘤药物药理
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
孔德新

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
胶质母细胞瘤致死率很高,仍无理想治疗药物。我们从海绵中分离得到STELB,前期工作表明其具有显著的体内外抗胶质母细胞瘤作用,通过抑制DNA双链损伤同源重组修复诱导癌细胞凋亡。基于该机理,本课题提出与诱导DNA双链损伤的烷化剂替莫唑胺联用可发挥对后者的增敏作用、以及与抑制DNA单链损伤修复的PARP抑制剂奥拉帕尼或卢卡帕尼联用可通过合成致死增强抗肿瘤作用的科学假设。为验证该假设,我们拟首先采用Chou-Talalay法考察两种药物组合的协同抗胶质母细胞瘤细胞SF295和U87增殖的作用,然后利用斑马鱼U87-RFP、裸鼠U87皮下移植瘤和U87-MG-Luc原位移植瘤模型评价体内抗胶质母细胞瘤效果,利用LC-MS测定药物的脑组织分布,还将利用免疫印迹、免疫荧光、同源重组报告基因分析以及免疫组化等手段研究药物联用产生协同作用的机理,为STELB类创新药的研发及抗胶质母细胞瘤应用提供理论依据和实验基础。
英文摘要
Glioblastoma remains to be a highly lethal disease with no satisfying drug. STELB (stellettin B), a compound we isolated from marine sponge Jaspis stellifera, showed potent in vitro and in vivo antiglioblastoma effects, of which the mechanism might be inducing apoptosis via inhibiting DNA DSB (double-strand breaks) homologous recombination (HR) repair in glioblastoma cells. Therefore, we hypothesize that combination of STELB with Temozolomide (TMZ) which causes DNA DSB as a DNA methylated drug might enhance the antiglioblastoma effect, and the combination of STELB with Olaparib or Rucaparib which targets DNA SSB (single strand breaks) repair as a PARP inhibitor might also increase the antiglioblastoma effect by leading to synthetic lethality in tumor cells. To demonstrate these hypotheses, we would first investigate the synergistic inhibition of both combinations against proliferation of glioblastoma SF295 and U87 cells with WST assay and Chou-Talalay analysis. Then, we would examine the in vivo antiglioblastoma efficacy of the 2 combinations, by using zebrafish U87-RFP orthotopic xenograft model, nude mouse U87 subcutaneous xenograft model, and nude mouse U87-MG-Luc orthotopic xenograft model. The passage through blood-brain barrier of the drugs would be demonstrated by measuring the concentration in brain tissues after administration of the 2 combinations. To elucidate the antitumor mechanisms, various assays including immunoblot, immunofluorescence staining, HR reporter assay, as well as immuno-histochemical analysis would be performed. Our study would contribute to the development of STELB or its analogue as innovative antitumor drug, and to the application of such kind of drug in therapy of glioblastoma.
胶质母细胞瘤(GBM)是恶性程度高的颅内肿瘤,缺乏有效靶向药物。目前临床上针对GBM的一线治疗主要为替莫唑胺(TMZ)和放疗,但疗效并不理想。因此研发新型药物及有效联合策略是GBM治疗的重要临床需求。我们从中国南海海绵Jaspis stellifera中分离得到STELB,前期工作表明其具有显著的体内外抗GBM作用,可通过抑制DNA双链损伤同源重组修复(HR)诱导癌细胞凋亡。基于该机理,我们提出了与诱导DNA双链损伤的TMZ联用可发挥对后者的增敏作用、以及与抑制DNA单链损伤修复的PARP抑制剂(PARPi)联用可通过合成致死增强抗肿瘤作用的科学假设。在项目执行过程中,我们首先研究了其与TMZ联合用药的效果及机理,发现STELB与TMZ在对多种GBM细胞株的增殖抑制活性实验中均表现出协同作用。利用基于RNA-Seq的生物信息学分析结合蛋白泛素化相关生物学实验发现,STELB可通过促进PI3K的泛素化降解,抑制PI3K介导的HR发挥其增敏作用。利用U87裸鼠皮下移植瘤模型、斑马鱼和裸鼠原位移植瘤模型评价其抗肿瘤效果发现,STELB能够显著增敏TMZ的抗肿瘤效果。另一方面,PARPi在同源重组修复缺陷(BRCA突变等)的肿瘤病人中已取得显著的抗癌效果,但由于GBM中BRCA突变少见,使得PARPi在GBM治疗中的应用受限。鉴于STELB可抑制同源重组修复,我们研究了其与PARPi联用治疗GBM的可能性。利用药物协同试验模型评估发现,STELB与PARPi联合给药可产生协同抑制GBM细胞增殖的效果。进一步利用PI3K基因过表达及敲减实验发现,STELB通过抑制PI3K信号通路来降低HR的关键因子BRCA1/2及RAD51的表达,以及GBM细胞的HR效率,从而增加GBM细胞对PARPi的敏感性。利用U87裸鼠皮下移植瘤、斑马鱼及裸鼠原位移植瘤模型研究发现,STELB与PARPi联用和单药相比,对肿瘤生长的抑制效果更好。体内药代动力学实验表明,STELB可快速通过血脑屏障,在脑组织中有较好的分布。此外,我们还证明STELB对放疗具有增敏效果。本研究成果将促进STELB等作为创新药物的研发,也为PARPi的扩大临床应用提供了理论基础,最终服务于肿瘤患者。
2022 NSFC-JSPS-CAS"转化医学与创新药物研究"论坛
  • 批准号:
    82281340478
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
  • 资助金额:
    12.00万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    孔德新
  • 依托单位:
新型PI3K抑制剂的纳米递送增强免疫治疗对PIK3CA突变头颈癌疗效的研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    200万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    孔德新
  • 依托单位:
STELB抑制胶质母细胞瘤的作用、分子机制及靶点研究
  • 批准号:
    81673464
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    孔德新
  • 依托单位:
以小分子探针研究靶向PI3K亚型抑制前列腺癌转移的作用和多重分子机理
  • 批准号:
    81373441
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    孔德新
  • 依托单位:
国内基金
海外基金