KMT1A抑制剂在制备膀胱癌抗肿瘤药物中的应用制造技术

本发明专利技术涉及KMT1A抑制剂在制备膀胱癌抗肿瘤药物中的应用。本发明专利技术揭示了KMT1A抑制剂可以有效地抑制膀胱癌生长。相较于正常膀胱上皮细胞，KMT1A在膀胱癌细胞中特异性高表达，所以所述的KMT1A抑制剂通过靶向抑制KMT1A基因的表达，作用于KMT1A‑GATA3‑STAT3信号通路，使GATA3基因的转录水平增加；GATA3的表达上调进一步阻遏STAT3的转录，导致STAT3蛋白磷酸化水平降低，从而抑制膀胱癌干细胞的干性维持和肿瘤形成。

【技术实现步骤摘要】
KMT1A抑制剂在制备膀胱癌抗肿瘤药物中的应用
本专利技术涉及肿瘤分子生物学领域和化学药物领域，具体涉及KMT1A抑制剂在抗肿瘤药物制备中的应用。
技术介绍
膀胱癌的发生、发展是一个多因素、多步骤的复杂过程，但其发病机制还没有研究清楚。目前临床上采用的是非靶向、非特异的外科切除结合膀胱灌注化学药物的治疗方法，该治疗策略总体缓解率仅为26％，临床上目前还没有针对膀胱癌预防和靶向治疗的有效策略。膀胱癌干细胞作为靶向治疗的最佳选择，具有自我更新、无限增殖和多向分化潜能，是膀胱癌发生、发展、复发和转移的根源。但膀胱癌干细胞自我更新的分子机理仍不清楚。科学研究表明二甲双胍虽然不能抑制原位膀胱癌模型中膀胱癌的形成，但能减缓浸润性膀胱癌形成的时间以及减少浸润性病变的数量。二甲双胍能够诱导膀胱癌细胞出现G0/G1周期阻滞、激活膀胱癌细胞中的AMPK并下调cyclinD1蛋白的表达，抑制膀胱癌细胞的增殖；同时能够有效抑制STAT3的磷酸化和活化，通过抑制STAT3通路的激活，从而抑制膀胱癌干细胞的增殖、促进膀胱癌干细胞的凋亡。尽管转录因子GLI1、STAT3、BMI1、GATA3和CTNNB1可能参与了膀胱癌干细胞的干性维持，但这些转录因子在正常膀胱干细胞中也具有重要的功能，不适合作为膀胱癌治疗的特异性靶点。因此，亟需阐明膀胱癌干细胞自我更新的新机制，寻找有效预防和靶向治疗膀胱癌的新型措施。本专利技术人前期研究发现组蛋白甲基转移酶KMT1A在膀胱癌干细胞中显著高表达，而在正常膀胱上皮细胞中不表达。KMT1A可催化H3K9me3甲基化修饰，通常和HP1形成复合物，促进异染色质的形成并抑制基因转录，在细胞分化和细胞周期调控中发挥重要作用。当KMT1A功能缺失后，KMT1A-GATA3-STAT3信号通路受到抑制，使GATA3基因的转录水平增加；GATA3的表达上调进一步阻遏STAT3的转录，导致STAT3蛋白磷酸化水平降低，使膀胱癌干细胞的小球形成能力和肿瘤形成能力受到明显削弱。表明KMT1A是膀胱癌干细胞靶向抑制的一个潜在靶点。
技术实现思路
1)KMT1A抑制剂在制备特异性抑制膀胱癌细胞或膀胱癌干细胞的细胞增殖、细胞周期和细胞凋亡的药物中的应用。2)在KMT1A-GATA3-STAT3信号通路中，组蛋白甲基转移酶KMT1A介导的GATA3基因的转录阻遏，促进了STAT3的表达上调和蛋白磷酸化激活，实现了膀胱癌干细胞的干性维持。KMT1A抑制剂通过靶向抑制KMT1A基因的表达，作用于KMT1A-GATA3-STAT3信号通路，使GATA3基因的转录水平增加，GATA3的表达上调进一步阻遏STAT3的转录，导致STAT3蛋白磷酸化水平降低，从而达到抑制膀胱癌干细胞自我更新的效果。3)在另一优选例中，所述的KMT1A抑制剂包括：KMT1A小分子抑制剂Chaetocin；干扰KMT1A基因表达的干扰分子；或特异性下调KMT1A的基因编辑或基因沉默试剂。4)在本专利技术的另一方面，提供一种用于抑制膀胱癌的药物组合物，所述药物组合物包括：KMT1A抑制剂。5)在本专利技术的另一方面，提供一种用于抑制膀胱癌的药盒，所述的药盒中含有KMT1A抑制剂；或所述的药盒中含有所述的药物组合物。6)在另一优选例中，所述的药盒中还包括选自下组的一种或多种：膀胱癌化疗药物；膀胱癌放疗药物；使用说明书。7)在另一优选例中，所述的KMT1A抑制剂包括：KMT1A小分子抑制剂Chaetocin；干扰KMT1A基因表达的干扰分子；或特异性下调KMT1A的基因表达或基因沉默试剂。本专利技术的其它方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。附图说明图1是实施例一KMT1A抑制剂对膀胱癌细胞增殖的影响。图2是实施例二KMT1A抑制剂Chaetocin抑制膀胱癌细胞的细胞周期。图3是实施例三KMT1A抑制剂Chaetocin促进膀胱癌细胞的细胞凋亡。图4是实施例四KMT1A抑制剂Chaetocin抑制膀胱癌干细胞干性基因的表达。图5是实施例五KMT1A抑制剂Chaetocin抑制膀胱癌干细胞的自我更新。图6是实施例六KMT1A抑制剂Chaetocin抑制小鼠移植瘤模型的肿瘤生长。具体实施方式1)TCGA和Pubmed组学数据分析表明，组蛋白甲基转移酶KMT1A在膀胱癌中的表达量显著高于癌旁组织，其表达水平和膀胱癌患者的平均生存时间呈现负相关性。本研究通过对膀胱癌干细胞的表达谱分析和组学验证，鉴定了KMT1A-GATA3-STAT3信号是膀胱癌干细胞一条新的干性维持通路，同时KMT1A的缺失能够明显抑制膀胱癌干细胞的自我更新能力和肿瘤形成能力。2)如本文所用，所述的“KMT1A抑制剂”包括了核酸抑制物、拮抗剂、下调剂、阻滞剂、阻断剂等，只要它们能够下调KMT1A的表达水平、抑制组蛋白甲基转移酶KMT1A的活性或功能。它们可以是化合物、化学小分子、生物分子。所述的生物分子可以是核酸水平(包括DNA、RNA)的，也可以是蛋白水平的。3)所述的KMT1A抑制剂是指任何可降低KMT1A的活性、降低KMT1A的稳定性、下调KMT1A的表达、减少KMT1A有效作用时间的物质，这些物质均可用于本专利技术，作为对于下调KMT1A有用的物质，从而可用于抑制膀胱癌。例如，所述的下调剂是：核酸抑制物、蛋白抑制剂、抗体、配体、化合物、核酸酶、核酸结合分子等，只要其能够下调KMT1A的表达、抑制其活性或功能。所述的核酸抑制物包括但不限于：以KMT1A基因或其转录本为抑制或沉默靶标的干扰分子如shRNA，反义核酸、小干扰RNA、微小RNA，或能表达或形成所述shRNA，反义核酸、小干扰RNA、微小RNA的构建物。4)所述的KMT1A抑制剂还可以是抑制KMT1A表达的小分子化合物Chaetocin。5)另外，现在也有一些基因编辑手段，能够通过定向的基因编辑来定向地抑制或下调基因的表达，这种手段以及试剂也可被应用于本专利技术中，制备KMT1A抑制剂。6)作为本专利技术的优选方式，所述的KMT1A抑制剂是Chaetocin。7)在本专利技术的较佳实施例中，本专利技术人利用Chaetocin作为单独成分在小鼠肿瘤荷瘤模型中进行了实验。通过皮下注射膀胱癌细胞系，建立小鼠荷瘤模型，观察小鼠皮下肿瘤的生长情况和小鼠的生存情况，发现对照组皮下肿瘤生长迅速，而给予Chaetocin治疗小鼠肿瘤生长明显减慢。8)如本文所用，所述“有效量”是指可对人和/或动物产生功能的且可被人和/或动物所接受的量。9)如本文所用，所述“药学上可接受的载体”指用于治疗剂给药的载体，包括各种赋形剂和稀释剂。该术语指这样一些药剂载体：它们本身并不是必要的活性成分，且施用后没有过分的毒性。10)下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。实施例一、细胞增殖实验(1)用10％胎牛血清的RPMI1640培养基常规培养膀胱癌细胞系BIU87，T24。(2)消化BIU87，T24细胞，5mlPBS洗涤一次，并准确计数。(3)在96孔板中铺3000个细胞/100μl/孔，过夜培养。(4)次日细胞贴壁后，更换分别加有5％DMSO、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.KMT1A抑制剂在制备特异性抑制膀胱癌细胞或膀胱癌干细胞的细胞增殖、细胞周期和细胞凋亡的药物中的应用。

【技术特征摘要】
1.KMT1A抑制剂在制备特异性抑制膀胱癌细胞或膀胱癌干细胞的细胞增殖、细胞周期和细胞凋亡的药物中的应用。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的KMT1A抑制剂包括：KMT1A小分子抑制剂Chaetocin；干扰KMT1A基因表达的干扰分子；或特异性下调KMT1A的基因表达或基因沉默试剂。3.一种用于抑制膀胱癌的药物组合物，其特征在于，所述药物组合物包...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻长远，杨昭，成冬晓，白素杭，钟博，张富涵，沈宗毅，魏振华，张琨，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11