本发明专利技术公开了成熟形式IL‑37在制备Rac1活性抑制剂中用途，以及在制备抑制肿瘤转移的药物中的用途。本发明专利技术系首次发现：成熟形式IL‑37可通过直接抑制细胞骨架调节蛋白Rac1的活性来抑制肿瘤细胞的迁移。本发明专利技术通过实验证明：成熟形式IL‑37通过直接结合Rac1，进而抑制其活性和其下游效应分子PAK的磷酸化作用来抑制细胞迁移，证明IL‑37是一个新的内源性的Rac1抑制分子，具有作为制备Rac1活性抑制剂和/或制备抑制肿瘤转移药物的潜力。
Use IL 37 mature form in the preparation of drugs in inhibiting tumor metastasis
The invention discloses a mature form of IL 37 use in preparation of inhibitors of Rac1 activity, and inhibit the use of drug preparation for the tumor metastasis. For the first time that this invention: IL 37 migration mature form can inhibit tumor cells by direct inhibition of the cytoskeletal protein Rac1 activity. The experimental results show that the mature form IL 37 by directly binding to Rac1, thereby inhibiting its activity and its downstream effector PAK phosphate into to inhibit cell migration, that IL 37 is a new endogenous Rac1 inhibitor, is prepared as the activity of Rac1 inhibitors and / or inhibit tumor preparation the potential of drug transfer.
【技术实现步骤摘要】
成熟形式IL-37在制备抑制肿瘤转移药物中的用途
本专利技术涉及生物医学
，特别是涉及成熟形式IL-37在制备抑制肿瘤转移的药物中的用途。
技术介绍
IL-37是IL-1家族新的抑炎细胞因子，人IL-37经可变剪接后形成5个不同的亚型：IL-37a-IL-37e。因为IL-37b含有6个外显子中的5个，编码了最大的剪接体，并且在人的多个器官和组织中广泛表达，包括肾脏、大脑、心脏、睾丸、骨髓和外周血单个核细胞。因此，IL-37b是目前研究最多的IL-37亚型。目前的研究表明，IL-37的主要作用是通过负反馈调节机制抑制过度的炎症反应。因此，它参与了多种炎症性疾病，例如：炎症性皮肤病、炎症性肝病、炎症性肠道疾病、自身免疫性疾病和代谢性疾病等。但有关IL-37在肿瘤进展中的研究，特别是在抑制肿瘤转移中的研究较少。另外，IL-37是一个罕见的既能在细胞内也能在细胞外发挥生物学作用的细胞因子。以前的研究表明：IL-37通过两条通路来发挥抗炎效应，一条是IL-18Ra-IL-1R8(SIGIRR)受体介导的细胞外途径：细胞外的IL-37结合IL-18Ra并利用IL-1R8活化细胞内多个抗炎信号通路；另一条是细胞内途径：细胞内的IL-37结合phosphorylated-Smad3并且促进p-Smad3的核转位进而抑制多种炎性细胞因子的产生。然而，目前尚不清楚IL-37是否还可以靶向细胞内的其他蛋白分子。Rac1是RhoGTP酶家族的一员，也是细胞骨架的重要调节蛋白，通过活化信号通路下游的靶蛋白PAK参与了多种细胞进程，包括细胞骨架的重塑和细胞运动。此外，已有研究证明Rac1信号也可以促进肿瘤的发生。Rac1的过度活化和过表达都可以引起多种肿瘤的侵袭性增长和其他恶性行为。因此，Rac1的特异性抑制剂将会是一个有前景的肿瘤治疗药物。但迄今为止，IL-37与Rac1的关系尚未见文献报道；特别是对于成熟形式IL-37与Rac1以及肿瘤转移的关系的研究尚属技术上的空白。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于研究IL-37与细胞骨架调节蛋白Rac1活性之间的关系，进而发现IL-37在肿瘤迁移和转移中所起的作用。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术通过在肿瘤细胞中过表达或干扰IL-37来证明其在细胞迁移中的作用，结果表明，过表达IL-37后可以显著抑制肿瘤细胞的迁移能力而沉默表达IL-37可以显著提高肿瘤细胞的迁移能力。本专利技术还运用GST-pulldown实验，发现沉默表达IL-37增强了肿瘤细胞中Rac1的GTPase活性，而过表达IL-37明显抑制了肿瘤细胞中Rac1的GTPase活性，本专利技术进而检测了IL-37对PAK活化的影响，发现干扰IL-37后显著增强了PAK的磷酸化作用，而过表达IL-37明显减弱了PAK的磷酸化作用。结果表明，IL-37抑制了Rac1及其下游效应分子PAK的活化，本专利技术还验证了IL-37对肿瘤细胞迁移能力的影响是否依赖于Rac1通路，Transwell实验证明用Rac1特异性抑制剂NSC23766或沉默表达Rac1都可以逆转IL-37所引起的细胞迁移能力的变化。以上结果说明细胞因子IL-37通过Rac1信号通路发挥抑制肿瘤细胞迁移的效应为了进一步阐明IL-37和Rac1的确切关系，本专利技术首先通过免疫荧光染色观察了两者在肿瘤细胞内的定位。我们发现他们存在明显的共定位，尤其是在细胞膜和细胞突起的边缘。本专利技术还在肿瘤细胞中通过co-IP实验检测两者的结合，结果显示IL-37和Rac1可以相互结合。本专利技术还检测了IL-37和Rac1之间的结合是否是直接的。在细胞外将纯化的重组成熟的人IL-37蛋白(氨基酸序列：46-218)和GST-Rac1重组蛋白混合，用GST-pulldown实验发现这两个蛋白可以彼此直接结合。这些结果证明成熟形式IL-37通过直接结合Rac1来抑制其活性。综合上述研究结果，本专利技术的第一方面，提供成熟形式IL-37在制备Rac1活性抑制剂中用途。通过过表达IL-37或加入外源性重组蛋白，可以抑制Rac1的活性，因此，本专利技术进一步的提供了IL-37产生和/或作用的促进剂在制备Rac1活性抑制剂中用途。上述用途中，所述IL-37的核苷酸序列如SEQIDNO.1所示。具体如下：vhtspkvknlnpkkfsihdqdhkvlvldsgnliavpdknyirpeiffalasslssasaekgspillgvskgefclycdkdkgqshpslqlkkeklmklaaqkesarrpfifyraqvgswnmlesaahpgwfictscncnepvgvtdkfenrkhiefsfqpvckaemspsevsd。(SEQIDNO.1)本专利技术的第二方面，提供IL-37在制备抑制肿瘤转移的药物中的用途。过表达IL-37或使用IL-37重组蛋白或者IL-37的作用增强，都可以抑制肿瘤细胞的迁移，因此，本专利技术进一步的提供了IL-37产生和/或作用的促进剂在制备抑制肿瘤转移的药物中用途。所述IL-37产生和/或作用的促进剂选自LPS,IL-1α,IL-18,TNFα,IFN-γ或TGFβ等。经上述促进剂刺激后可明显上调IL-37的表达。上述用途中，所述IL-37的核苷酸序列如SEQIDNO.1所示。上述用途中，所述肿瘤肝癌或肺癌等所有肿瘤。本专利技术的有益效果：本专利技术发现细胞因子IL-37可抑制肿瘤细胞的迁移。在作用机制方面，本专利技术首次发现细胞因子IL-37可以通过直接结合细胞骨架调节蛋白Rac1进而抑制其活性和其下游效应分子PAK的磷酸化作用来抑制肿瘤细胞迁移。本专利技术还运用Rac1的特异性抑制剂NSC23766或沉默表达Rac1进一步验证了细胞因子IL-37依赖Rac1信号通路对肿瘤细胞迁移发挥抑制效应。上述结果证明细胞因子IL-37是一个新的Rac1抑制分子，具有作为制备Rac1活性抑制剂和/或制备抑制肿瘤转移的药物的潜力。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1：细胞内IL-37负向调控肿瘤细胞的迁移能力。图中：A、B表示transwell实验检测过表达IL-37对BEL-7402和A549细胞迁移能力的影响，A中的Mock表示可用于作为对照的空载体；C、D表示transwell实验检测干扰IL-37对BEL-7402和HepG2细胞迁移能力的影响，结果以三次独立实验的平均值±SD来表示，**P<0.01；***P<0.001。图2：细胞内IL-37抑制Rac1的活化。图中，A表示BEL-7402和HepG2细胞转染对照siRNA和IL-37siRNA，B表示A549细胞感染对照慢病毒LV-NC和实验组慢病毒LV-IL-37b，细胞裂解液用于PAK-GSTpull-down实验，westernblot检测裂解液Pulldown中的活化的Rac1和总的Rac1；C，D表示westernblot检测phospho(p)-PAK和总的PAK的表达；类似结果的实验至少重复3次。图3：细胞因子IL-37以Rac1依赖的方式抑制肿瘤细胞的迁移。A，本文档来自技高网...
【技术保护点】
IL‑37在制备Rac1活性抑制剂中用途。
【技术特征摘要】
1.IL-37在制备Rac1活性抑制剂中用途。2.IL-37产生和/或作用的促进剂在制备Rac1活性抑制剂中用途。3.根据权利要求1或2所述的用途，其特征在于，所述IL-37的氨基酸序列如SEQIDNO.1所示。4.IL-37在制备抑制肿瘤转移的药物中的用途。5.IL-37产生和/或作用的促进剂在制备抑制肿瘤转移的药物中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张利宁，李玉兰，王群，朱法良，郭春，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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