本发明专利技术公开了一种3‑溴丙酮酸在制备Hippo‑YAP通路协同抑制剂中的应用，通过3‑BrPA分子抑制HK‑II的活性而降低肿瘤细胞的糖代谢，抑制肿瘤细胞的生长和迁移，克服了传统治疗方法中手术治疗给患者造成的生理伤害，且没有化疗的副作用，不受雌激素受体、孕激素受体和人表皮因子受体2缺失的影响，具有良好的应用前景。
Application of 3- brominpyruvic acid in the preparation of synergistic inhibitors of Hippo-YAP pathway
The invention discloses an application of 3 bromide pyruvic acid in the preparation of Hippo YAP pathway synergistic inhibitor, which reduces the glucose metabolism of tumor cells, inhibits the growth and migration of tumor cells through the inhibition of the activity of the 3 BrPA molecule and inhibits the activity of the tumor cells, and overcomes the physiological damage caused by surgical treatment to the patients in the traditional treatment. The side effects of chemotherapy are not affected by the deletion of estrogen receptor, progesterone receptor and human epidermal factor receptor 2, and have good application prospects.
【技术实现步骤摘要】
3-溴丙酮酸在制备Hippo-YAP通路协同抑制剂中的应用(一)
本专利技术涉及一种3-BrPA小分子在Hippo-YAP信号过度活跃的三阴性乳腺癌中作为Hippo-YAP通路协同抑制剂的应用。(二)
技术介绍
糖酵解是以葡萄糖为底物，经过一系列级联酶促反应产生能量的过程。此过程中有三个限速酶调控葡萄糖分解的速率，其中之一是已糖激酶(hexokinse，HK)，HK催化葡萄糖磷酸化产生葡萄糖-6-磷酸(G-6P)。G-6P不能透过细胞膜重新回到血液，利于葡萄糖在细胞内的代谢。人类有四种HK同工酶：HK-I、HK-II、HK-III和HK-IV。HK-I在大多数组织中均有表达，且不受生理因素、激素和代谢改变的影响，HK-II仅在脂肪、肌肉和心肌组织中微量表达，HK-III在肝、肾和肠中微量表达，HK-IV主要分布在肝和胰腺的细胞质中。HK-II借助其N端一个疏水结构域结合线粒体通道复合物上的电压依赖阴离子通道蛋白，形成线粒体结合型HK-II，将其结合ATP的能力提高了5倍，可优先捕获线粒体释放的ATP，而且其催化的酶促反应不再受G-6P的负反馈抑制，使糖代谢持续高速地进行。这种特征使线粒体结合型HK-II在肿瘤细胞高速代谢葡萄糖的过程中发挥重要作用。高水平糖酵解是肿瘤区别于正常组织细胞的关键。正常组织细胞90％的能量来自于线粒体氧化磷酸化，而肿瘤生长的唯一能量来源是糖酵解。糖酵解不仅为肿瘤细胞的高速生长提供了能量供给，而且糖酵解过程中伴随核苷酸、脂肪酸和胆固醇等物质的生成，也为肿瘤的生长提供了物质保障。此外，糖酵解产生的大量乳酸降低了细胞外的pH值，加速肿瘤生长增殖并造成内部组织缺氧，利于肿瘤血管形成和侵袭转移，并促使肿瘤对化疗和放疗产生抗性。可见，线粒体连接型HK-II的高表达为肿瘤生存和增殖提供了十分有利的条件。Hippo-YAP信号通路与细胞的增殖相关。Hippo通路的核心酶磷酸化YAP分子，使其停留在细胞质中，而去磷酸化后，YAP分子则转移到细胞核中促进增殖相关基因表达。当细胞的葡萄糖摄入量增加，乳酸产量上升时，YAP可促进葡萄糖酵解，为细胞的增殖提供能量供给。因此，在Hippo-YAP信号通路过度活跃的肿瘤中，通过抑制Hippo-YAP信号通路下游的糖酵解相关酶的基因表达水平，可以降低肿瘤细胞的能量获得，抑制肿瘤细胞的增殖。本专利技术在Hippo-YAP信号活跃的三阴性乳腺癌(TripleNegativeBreastCancer,TNBC)中，以HK-II作为靶点，利用3-溴丙酮酸(3-bromopyruvicacid,3-BrPA)抑制HK-II的活性，通过降低G-6P的生成而抑制糖酵解速率，降低肿瘤细胞的能量供给，核苷酸、脂肪酸和胆固醇等物质的供应，达到抑制肿瘤增殖的目的。本专利技术不仅为有效利用Hippo-YAP通路的临床作用靶点提供了全新的思路和途径，而且为小分子抑制剂的临床应用提供了新选择，为减轻患者痛苦带来福音，具有广阔的应用前景。(三)
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种3-BrPA小分子作为协同抑制剂的应用。利用3-BrPA抑制肿瘤细胞的糖酵解过程，影响肿瘤细胞的能量供应，最终抑制肿瘤细胞增殖。本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供一种3-溴丙酮酸在制备Hippo-YAP通路协同抑制剂中的应用。进一步，所述Hippo-YAP通路协同抑制剂为已糖激酶活性抑制剂。更进一步，所述已糖激酶为已糖激酶HK-II。本专利技术还提供一种3-溴丙酮酸在制备抑制肿瘤细胞增殖药物中的应用。本专利技术3-BrPA分子是一种强烷化剂，作用特异性高，此分子仅抑制肿瘤细胞糖酵解过程中的ATP产生，而对正常组织几乎没有损伤。利用3-BrPA分子抑制HK-II活性，进而影响糖酵解速率，降低肿瘤细胞的能量供给，最终抑制肿瘤细胞的增殖和迁移。3-BrPA小分子在Hippo-YAP信号活跃的三阴性乳腺癌临床治疗中作为协同抑制剂应用。与现有技术相比，本专利技术有益效果体现在：通过3-BrPA分子抑制HK-II的活性而降低肿瘤细胞的糖代谢，抑制肿瘤细胞的生长和迁移，克服了传统治疗方法中手术治疗给患者造成的生理伤害，且没有化疗的副作用，(细胞增殖是一个需要从外界摄取核苷酸，氨基酸以合成自身结构重建所需核酸和蛋白质等组分的过程，在这个过程中还需要消耗大量的能量，同时还受到多种生长因子和激素的严格调控，这其中任何一个环节的改变都将影响细胞的正常增殖。细胞增殖抑制剂通过影响能量代谢，氨基酸摄取，核苷酸摄取，或是生长因子和激素的正常调节作用抑制了细胞的增殖。不同的抑制剂发挥功能的途径不同，本申请中的抑制剂是针对上述抑制环节中能量代谢而设计的，通过抑制糖代谢，进而影响细胞的能量摄取而发挥抑制细胞增值的功能，并不是在已有的某个药物使用基础上的改进，与氨基酸摄取，核苷酸摄取，生长因子激素等调节无关)不受雌激素受体、孕激素受体和人表皮因子受体2缺失的影响，具有良好的应用前景。(四)附图说明图1为3-BrPA分子的化学结构图；图2为3-BrPA抑制葡萄糖摄取的结果；图3为3-BrPA抑制肿瘤细胞增殖的结果；图4为3-BrPA抑制肿瘤生长的结果。(五)具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此：本专利技术所述百分浓度除特别说明外，均指体积浓度。实施例1、3-BrPA抑制葡萄糖酵解，降低了肿瘤细胞的葡萄糖摄取人乳腺上皮细胞MCF-10A购自美国标准细胞培养中心(ATCC)，含10％FBS(Bovogen)DMEM/F12培养基(Gibco)，37℃，5％CO2培养箱培养，MycoAlert试剂盒(Lonza)检测细胞无支原体污染，无交叉污染。利用DharmaFECT4(ThermoScientific)试剂盒，按照使用说明书转染GFP质粒(购自SBI)作为对照组，转染相同剂量的YAP活性维持突变质粒(YAP-5SA)作为转染组，转染等量YAP-5SA质粒+终浓度10μM3-BrPA(含10％FBS的DMEM/F12培养基配制)作为处理组。各组细胞在10cm培养皿中培养24h后，换含10％FBS的无糖DMEM培养液(购自Gibco)继续培养18h，加入终浓度50μM2-NBDG(Invitrogen)(2-(N-7-硝基-2,1,3-苯并噁二唑-4-氨基)-2-脱氧-D-葡萄糖)处理细胞1h，4℃预冷PBS清洗两次，收集细胞，流式细胞术分析葡萄糖的摄取。结果见图2，YAP-5SA转染可以促进细胞的糖酵解过程，提高了肿瘤细胞对葡萄糖的摄取，摄取量由对照组的45±2.1％升高到73±3.0％，而加入10μM3-BrPA后，肿瘤细胞对葡萄糖的摄取量降低到49±2.7％，差异极显著(p<0.01)，表明3-BrPA可通过抑制HK-II的活性，降低肿瘤细胞的糖酵解效应，直接表现为肿瘤细胞对葡萄糖的需求降低，摄取量下降。实施例2、3-BrPA通过抑制葡萄糖酵解抑制肿瘤细胞的增殖人乳腺癌细胞系MDA-MB-231购自美国细胞培养中心(ATCC)，10％FBS(Bovogen)的DMEM培养液(Gibco)于37℃、5％CO2培养箱培养。MycoAlert试剂盒(Lonza)检测细胞无支原体污染，无交叉污染。利用DharmaF本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种3‑溴丙酮酸在制备Hippo‑YAP通路协同抑制剂中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种3-溴丙酮酸在制备Hippo-YAP通路协同抑制剂中的应用。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于所述Hippo-YAP通路协同抑制剂为已糖激酶...
【专利技术属性】
技术研发人员：林爱福，刘广平，郑欣，桑凌杰，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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