本项技术突破致力于肝癌治疗领域,介绍了一种创新的药物组合物,旨在降低肝癌细胞对治疗的耐药性。该药物组合物由两种关键组分构成:组分A为5-咖啡酰奎尼酸,组分B为未详述的特定化合物。
背景技术
肝细胞癌(Liver hepatocellular carcinoma,LIHC)是最常见的原发性肝癌,其发病率仍在不断上升,尤其是在东亚地区。目前,肝细胞癌的致死率在世界范围内恶性肿瘤中排名第三。肝细胞癌可能会更容易发生在有基础性肝脏疾病的患者中。比如,感染乙型或丙型肝炎病毒(HBV或HCV)和长期酒精或黄曲霉毒素中毒是诱发肝细胞癌的主要风险因素。虽然采用索拉菲尼(Sorafenib)和瑞戈非尼(Regorafenib)治疗能够适度有利于肝癌患者生存,但其总的治疗效果有限,肝癌患者的5年生存率仍只有18%。因此,筛选药物靶点与机制明确、且高效低毒的新型抗肝癌化合物迫在眉睫。
5-咖啡酰奎尼酸(中文系统命名法为3-Caffeoylquinic acid,3-CQA;国际系统命名法为5-咖啡酰奎尼酸)又名绿原酸(Chlorogenic acid,CGA),是由咖啡酸(caffeicacid,CA)与奎尼酸(quinic acid,QA)组成的羧酚酸,具有抗炎、抗氧化、抗病毒、降糖降脂和抗肿瘤等多种生物活性。并且是人们饮食中最丰富的多酚类化合物之一。另外,自然界中还存在绿原酸甲酯(Methyl chlorogenate,M5-CQA),二咖啡酰奎尼酸(Dicaffeoylquinicacid,diCQAs)和三咖啡酰奎尼酸(Tricaffeoylquinic acid,triCQAs)等十多种5-CQA衍生物。
Yan等[Yan Y,Liu N,Hou N,Dong L,Li J.Chlorogenic acid inhibitshepatocellular carcinoma in vitro and in vivo.J Nutr Biochem.2017;46:68-73]研究表明,与5-CQA孵育24h,500μM以上5-CQA会诱导肝癌细胞HepG2细胞周期显著阻滞在S期,并且5-CQA可能通过抑制MAPK/ERK信号通路活性以及基质金属蛋白酶MMP-2和MMP-9的表达,抑制肝癌细胞增殖与转移。Liu等[Liu Y,Feng Y,Li Y,Hu Y,Zhang Q,Huang Y,Shi K,Ran C,Hou J,Zhou G,Wang X.Chlorogenic Acid Decreases MalignantCharacteristics of Hepatocellular Carcinoma Cells by Inhibiting DNMT1Expression.Front Pharmacol.2020;11:867]研究表明,与5-CQA孵育96h,250μM以上5-CQA会剂量依赖性抑制肝癌细胞HepG2的细胞增殖,1000μM 5-CQA会导致HepG2细胞周期显著阻滞在S期。进一步通过体外与体内实验研究表明,5-CQA可能通过下调DNA甲基转移酶1(DNAmethyltransferase 1,DNMT1)蛋白表达,显著上调p53和p21蛋白表达,以及抑制ERK1/2活性,从而显著抑制HepG2细胞增殖。Jiang等[Jiang Y,Nan H,Shi N,Hao W,Dong J,ChenH.Chlorogenic acid inhibits proliferation in human hepatoma cells bysuppressing noncanonical NF-κB signaling pathway and triggering mitochondrialapoptosis.Mol Biol Rep.2021]研究表明,与300μM 5-CQA孵育48h,5-CQA会显著抑制肝癌细胞Hep-G2和Huh-7的增殖,但是对肝细胞QSG-7701的活性与增殖没有显著抑制作用。进一步采用RNA-seq、WB和流式细胞术分析表明,5-CQA可能通过显著抑制非经典的NF-κB信号途径抑制肝癌细胞增殖,以及通过上调Bcl-2家族中BH3-only亚家族成员BBC3(BH3-onlyprotein Bcl-2 binding component 3)蛋白表达激活线粒体凋亡途径。
从19世纪60年代,巴斯德提出细胞在缺氧环境中会发生代谢转变,由氧化磷酸化转变为糖酵解(Pasteur effect)。巴斯德效应深刻地影响各种细胞和组织的生存和功能,这种机制被认为可以优化能量(ATP)的生成效率,同时防止过度产生ROS。20世纪50年代,瓦博格提出癌细胞的能量获取方式主要通过“有氧糖酵解”途径(Warburg effect),他认为这种代谢转变是引发细胞癌变的原因。据文献报道,提升肿瘤细胞内ROS水平可能会促进葡萄糖代谢(Warburg effect)。并且,肿瘤细胞通过激活葡萄糖代谢提高对低氧和线粒体呼吸链损伤的适应,是导致其对化疗不敏感的关键耐药机制[Xu RH,Pelicano H,Zhou Y,CarewJS,Feng L,Bhalla KN,Keating MJ,Huang P.Inhibition of glycolysis in cancercells:a novel strategy to overcome drug resistance associated withmitochondrial respiratory defect and hypoxia.Cancer Res.2005;65:613-21]。
综上所述,虽然5-CQA及其衍生物具有较好的抗肝癌活性,但在抗肝癌过程中,肝癌细胞会对其产生耐药性,影响抗肿瘤效果。
实现思路