stat3抑制剂及其抗肿瘤活性研究进展综述
STAT3及其与胰腺癌关系的研究进展
c a n c e r .T h e r e f o r e ,b l o c k i n g S T AT 3 a n d i t s s i g n a l t r a n s d u c t i o n p a t h wa y t h a t p a r t i c i p a t e i n me d i a t i n g p r o c e s s c a n p r o v i d e a n e w i d e a a n d me t h o d f o r t h e t r e a t me n t o f p a n c r e a t i c c a n c e r .
p e p t i d e l i g a n d s .I t w a s i d e n t i i f e d a s t h e o n c o g e n e d u e t o t h e ma l i g n a n t t r a n s f o r ma t i o n o f me d i a t e d c e l l s a n d t h e g e n e r a t i o n o f
摘 要 :S T A T 3( S i g n a l t r a n s d u c e r a n d a c t i v a t o r o f t r a n s c i r p t i o n一 3 ) 属 于信 号 转 导 和 转 录 活化 因子 家族 的 重要 成
员之 一 ,是 由 细胞 因子 、 生 长 因 子 等 多 肽 类 配 体 激 活 的 一 种 转 录 因 子 , 因其 可介 导 细胞 的 恶性 转 化 和 肿 瘤 的 生 成 而被 确 认 为 癌基 因 。 目前 的研 究 表 明 ,S T A T 3及 其 介 导 的信 号 转 导 通 路 在 胰 腺 癌 的 发 生 、发 展 及 浸 润 转 移 中
STAT3在结直肠癌发生发展中的作用机制
中国细胞生物学学报 Chinese Journal of Cell Biology2021,43(1): 93-102DOI: 10.11844/cjcb.2021.01.0012STAT3在结直肠癌发生发展中的作用机制李菲菲张祉薇于宏杰张晓晓#(上海中医药大学附属普陀医院中医肿瘤科,上海200062)摘要 结直肠癌(colorectal cancer,C R C)是消化道最常见的恶性胖瘤之一■,临床治持策略主 要是通过手术切除结合术后化持。
信号转导及转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,S T A T3)是细胞内重要的转录因子,由750〜795个氨基酸组成(约92 k D a)。
结直肠癌的 发生发展过程与多条异常活化的信号通路有关。
大量研究表明,在结直肠癌组织中异常高度活化 的S T A T3,可以促进细胞增殖、抑制凋亡,并介导血管的生成,以及肿瘤侵袭和转移等过程。
近年 来S T A T3已成为结直肠癌研究的热点,是结直肠癌诊治的潜在靶点。
该文就近年来众多学者对于 S T A T3的相关研究,从S T A T3的结构,激活与失活方式及其抑制剂等在结直肠肿瘤中的作用进行阐 述。
关键词信号转导及转录激活因子3;结直肠癌;进展;综述The Mechanism of STAT3 in the Development of Colorectal CancerLI Feifei,Z H A N G Zhiwei,Y U Hongjie,Z H A N G Xiaoxiao*(Oncology Department o f Traditional Chinese Medicine, Putuo Hospital Affiliated to Shanghai University o fTraditional Chinese Medicine. Shanghai 200062, China)Abstract C R C(colorectal cancer)is one of the most c o m m o n malignant tumors in the digestive tract.T h e clinical treatment strategy is based on surgical resection combined with postoperative chemotherapy.S T A T3 (signal transducer and activator of transcription3) i s an important transcription factor in cells,and i s c o m p o s e d of750-795 amino acids(about 92 k D a).T h e occurrence and development of colorectal cancer are related to several abnormal activated signaling pathways.A large n u m b e r of studies have s h o w n that S T A T3,which is abnormally highly activated in colorectal cancer tissues,can promote cell proliferation,inhibit apoptosis,and mediate angiogenesis,as well as tumor invasion and metastasis,etc.In recent years,i t has b e c o m e a research hotspot in colorectal cancer and a potential target for diagnosis and treatment of colorectal cancer.In this paper,recent studies on S T A T3 and the status of S T A T3 in colorectal tumors are reviewed.Keywords signal transducer and activator of transcription3;colorectal cancer;advances;review结直肠癌(colorectal cancer,C R C)作为临床常见的消化系统恶性肿瘤,其发病率及死亡率分别在全 球癌症排名中高居第三及第二位。
基于STAT3和NF-κB双信号抗肿瘤药物高通量筛选平台的建立及应用
基于STAT3和NF-κB双信号抗肿瘤药物高通量筛选平台的建立及应用基于STAT3和NF-κB双信号抗肿瘤药物高通量筛选平台的建立及应用摘要:肿瘤是当前全球最具威胁性的疾病之一,寻找新的抗肿瘤药物一直是科学家们的研究热点之一。
STAT3和NF-κB 信号通路在肿瘤中起着关键作用,针对这两个信号通路的药物筛选具有重要意义。
本研究旨在建立一种基于STAT3和NF-κB双信号的抗肿瘤药物高通量筛选平台,并对其应用进行探索。
一、引言肿瘤的发生和发展与细胞的异常增殖和凋亡紊乱密切相关。
STAT3和NF-κB信号通路是细胞增殖和凋亡的关键调控因子,因此抑制STAT3和NF-κB信号通路成为抗肿瘤药物研究的重要方向。
然而,目前的筛选方法存在许多缺陷,如低效率、费时费力等。
因此,建立一种高通量、高效率的筛选平台对加速新药研究具有重要意义。
二、方法与材料1. 细胞系:选取多种肿瘤细胞系,如肺癌、乳腺癌和结直肠癌细胞系等,作为研究对象。
2. 细胞培养:将细胞系培养在含有适当营养物质的培养基中,保持细胞正常生长。
3. 实验药物:筛选具有抑制STAT3和NF-κB信号通路活性的化合物作为实验药物。
4. Western blotting分析:采用Western blotting技术检测细胞中STAT3和NF-κB信号通路蛋白的表达水平,评估实验药物对信号通路的抑制程度。
5. 细胞增殖实验:采用MTT法检测细胞存活率,并通过IC50值计算实验药物的抑制浓度。
6. 细胞凋亡实验:采用流式细胞术检测细胞凋亡情况,评估实验药物对细胞凋亡的影响。
三、结果1. 药物筛选:通过高通量筛选平台,我们筛选出了一系列具有抑制STAT3和NF-κB信号通路的化合物。
2. Western blotting分析:实验结果显示,选定的化合物明显抑制了细胞中STAT3和NF-κB蛋白的表达水平。
3. 细胞增殖与凋亡实验:经过细胞增殖和凋亡实验,我们确定了一些具有良好抑制活性的化合物,并计算出了它们的IC50值。
AS1411介导STAT3反义寡核苷酸靶向抗肿瘤的作用
AS1411介导STAT3反义寡核苷酸靶向抗肿瘤的作用刘宝修;黄建胜;朱乃硕【摘要】目的研究核仁素核酸适配体(AS1411)介导信号转导与转录激活因子3(signal transduction and activator of transcription 3,STAT3)反义寡核苷酸(antisense oligonucleotide,ASO)靶向抗肿瘤的作用.方法以RNA为耦联分子,连接靶向分子AS1411和效应分子ASO.以RNA Structure软件对预合成的不同RNA碱基耦联构建的嵌合体分子二级结构进行预测分析.以琼脂糖凝胶电泳检测嵌合体分子在血清及细胞裂解液中的稳定性.通过流式细胞术和荧光共聚焦实验检测AS1411介导STAT3 ASO进入肿瘤细胞的情况.通过CCK-8试剂盒检测STAT3 ASO对肿瘤细胞生长的抑制情况.通过RT-PCR和Western blot分析ASO对肿瘤生长相关基因表达的影响.结果 AS1411可介导STAT3 ASO高效进入肿瘤细胞,抑制C-myc、Cyclin D1、Bcl-xl和PD-L1基因的转录和翻译,并能抑制Du145细胞的生长.结论 AS1411可介导STAT3 ASO靶向进入肿瘤细胞,从而发挥抗肿瘤的作用.%Objective To observe the effect of AS1411-mediated signal transduction and activator of transcription 3 (STAT3) antisense oligonucleotide (ASO) targeting tumor cells.Methods RNA was used as coupling molecules to link the targeting molecules AS1411 and effector molecules ASO.Prediction and analysis of the secondary structure of the pre-synthesis of chimeric molecules by RNA Structure software.Agarose gel electrophoresis was used to test the stability of chimeric molecules in serum and cell lysis ing flow cytometry and confocal fluorescence microscope were used to estimate the internalization ofAS1411-mediated STAT3 ASO.Inhibitory effect of ASO on the growth oftumor cells was detected by CCK-8 kit.RT-PCR and Western blot was used to measure the expression levels of tumor related genes.Results STAT3 ASOs mediated by AS1411 can enter tumor cells efficiently to inhibit the transcription and translation of C-myc,Cyclin D1,Bcl-xl and PD-L1 gene,and also can inhibit the growth of Du145 cells.Conclusions AS1411-mediated STAT3 ASO can enter tumor cells and act as anti-tumor medicine.【期刊名称】《复旦学报(医学版)》【年(卷),期】2017(044)004【总页数】8页(P422-429)【关键词】反义寡核苷酸;AS1411;抗肿瘤;靶向【作者】刘宝修;黄建胜;朱乃硕【作者单位】复旦大学生命科学学院分子感染与免疫实验室上海200438;复旦大学生命科学学院分子感染与免疫实验室上海200438;复旦大学生命科学学院分子感染与免疫实验室上海200438【正文语种】中文【中图分类】R73-36肿瘤是威胁公共健康的一类严重的疾病。
stat3
通过酪氨酸残基或丝氨酸残基的磷酸化而被激活。
肿瘤的生长、
转移离不开新生血管的生,
肿瘤细胞通过新生血管
获得生长和转移所需的营养物质。
因此,
抑制肿瘤血管生成已成为当
前肿瘤治疗的重要策略。
最近有报道
VEGF
直接由信号转导子与转录
活化子
3(signal
transducers
and transcription
尽管STAT3在非常早期的发育过程中是很重要的,但在成熟组织内切除了STAT3却只会导致轻度表现型改变,尽管对于部分细胞因子的反应受到了损害,但是发育都表现正常。在一些情况下,STAT3的作用可以是诱导一系列重要的靶基因转录,但是在另外一些情况下却是作为阻遏物(例如在胸腺上皮内)或者是无转录功能的信号衔接子(例如在神经元内的Akt活性)。此外,在STAT3表现出转录激活子功能的情况下,根据靶组织的不同,生物解读的结果可以是增殖、存活或者凋亡。因此,尽管现在已经拥有了丰富的资料揭示STAT3在许多条件下的功能,但是仍然还没能完全揭示它的作用。
STING信号通路在肿瘤中的研究进展
STING信号通路在肿瘤中的研究进展①陈仕豪王雪周雪冰张鑫任香善(延边大学医学院病理学教研室肿瘤研究中心,延吉133002)中图分类号R730.2文献标志码A文章编号1000-484X(2021)19-2423-05[摘要]干扰素基因刺激因子(STING)是新发现的外源和内源性DNA的细胞内感知器,已被公认为TBK1/IRF3和NF-κB信号通路免疫应答的激动剂,在宿主防御、自身免疫性疾病及肿瘤免疫等方面发挥重要作用。
本综述着重于STING通路在肿瘤发生、发展及应用中的作用,为今后抗肿瘤的临床策略提供新的方向。
[关键词]肿瘤;STING信号通路;免疫应答;免疫治疗Research progress of STING signaling pathway in tumorCHEN Shi-Hao,WANG Xue,ZHOU Xue-Bing,ZHANG Xin,REN Xiang-Shan.Department of Pathology,Tumor Research Center,School of Medicine,Yanbian University,Yanji133002,China[Abstract]Stimulator of interferon genes(STING)is a newly discovered intracellular perceptor of exogenous and endogenous DNA,and has been recognized as agonists of immune responses to TBK1/IRF3and NF-κB signaling pathways.It plays a key role in host defense,autoimmune diseases,and tumor immunity.This review focuses on role of the STING pathway in tumorigenesis,develop‐ment and application,and provides new directions for future anti-tumor clinical strategies.[Key words]Tumor;STING signaling pathway;Immune response;Immunotherapy1STING的概述干扰素基因刺激因子(stimulator of interferon genes,STING,也称MITA、MPYS、ERIS和TMEM173),首次发现于2008年,是分子量大小为28kD的内质网二聚体衔接蛋白,由379个氨基酸构成[1-2],包括可折叠成4个跨膜螺旋的N末端结构域(N-terminal domain,aa1~154)、中央球状结构域(central globu‐lar domain,aa155~341)和胞质C末端尾(cytosolic C-terminal tail,aa342~379)。
STAT3通路在肿瘤治疗中的应用研究
STAT3通路在肿瘤治疗中的应用研究STAT3(Signal Transducer and Activator of Transcription 3)是一种转录因子,它在细胞生长、分化和凋亡等生物学过程中发挥重要作用。
STAT3通路异常活化与多种肿瘤的发生、发展和耐药性相关,因此成为肿瘤治疗中的重要研究对象。
本文将分析STAT3通路在肿瘤治疗中的应用研究。
一、STAT3通路在肿瘤发生和发展中的作用机制1. 促进肿瘤细胞增殖和抑制凋亡:STAT3通路的活化可以促进细胞周期的进程和增加细胞分裂的频率,从而加速肿瘤生长。
同时,STAT3通路的活化还可以抑制细胞凋亡,阻止肿瘤细胞的自发死亡,使肿瘤细胞能够长期存活。
2. 促进肿瘤细胞侵袭和转移:STAT3通路的过度活化可以增强肿瘤细胞的侵袭和转移能力,使肿瘤细胞能够穿透基底膜并侵入周围组织或进入血液循环系统,进而形成远处转移。
3. 促进血管生成:STAT3通路的活化能够促进血管内皮生长因子(VEGF)和基质金属蛋白酶(MMP)等血管生成因子的表达,从而增加肿瘤组织的血管生成,为肿瘤提供充足的营养和氧气。
4. 调节免疫逃逸:STAT3通路的活化可以抑制免疫细胞的活化和抗肿瘤效应,从而使肿瘤细胞免受免疫系统的攻击。
同时,STAT3通路的活化还可以促使免疫抑制细胞(Treg细胞和MDSCs)的增加,进一步抑制免疫系统对肿瘤的攻击。
二、针对STAT3通路的抗肿瘤治疗策略1. 抑制STAT3的激活:通过抑制STAT3的激活,可以减少STAT3对肿瘤细胞增殖、侵袭和转移的促进作用。
目前已经开发出多种靶向STAT3的药物,包括JAK抑制剂(如雷度西单抗和托帕替尼)、STAT3 SH2结构域抑制剂(如STA-21)和STAT3 DNA结合结构域抑制剂(如S3I-201)等。
2. 靶向STAT3下游靶点:除了直接抑制STAT3的激活外,还可以通过抑制STAT3下游靶点的表达来达到抗肿瘤的效果。
stat3信号促进肿瘤免疫抑制微环境形成的研究进展
进肿瘤 生成及发展
炎 症反 应在促 进肿 瘤产 生 和癌前病 变进 展 中发 挥 重要 作 用 J 。慢 性 感 染 和 随 后 的炎 症 诱 导 肿 瘤 微 环境 中的免疫 细胞 和 间质 细 胞 释放 可 溶性 介 质 ,
并 以旁 分泌 方式促 进 肿瘤 细胞 的存 活 和增殖 。肿瘤
微 环境 中激 活 s t t3的细 胞 因子除 了上述 I -、L1 a L6 I一0 和 I .3外 , L2 还包 括 I一1 I一7 C C 1 ( D - ) L 1 、 1 、 X L 2 S F 1 和 L
C X 等, O 这些 因子在 促 进 肿 瘤 上皮 细 胞 生 长 , 发 激
Ps r 肿瘤 及 MD C中的表达 。 —a t 3在 S
组织 白细胞 浸入 的重要原 因 , 已发现高表达 st 因为 t3 a
的肿瘤细胞 可通过 释放多种细胞 因子 和趋化 因子 , 并
诱导白细胞表达这些因子的受体。另外 , 肿瘤细胞及 2 sa tt 3通过介导 炎性肿瘤 微环 境 的形成 促 基 质细胞 释放 的多 种因子 , 包括 V G 、 一 、L1 E F I 6 I- L 0均
1 sa3异 常活化提 高肿瘤 细胞 增殖 及抗 凋 炎 症 反 应 的 同 时 也 抑 制 了 宿 主 的 抗 肿 瘤 免 疫 反 tt 亡 能 力 应 ] 。在 对 B 6黑 色 素 瘤 和 MB 9膀 胱 癌 的研 究 , 1 4
s r 为一种 信 号转 导 和转 录 活化 因子 , 了 t3作 a 除 在 正 常细 胞 中发挥 快 速 而 短 暂 的生 理 功 能 之外 ¨ ,
人 们 越来 越 关 注 s t 肿 瘤 细 胞 中 的 异 常 活 化 。 t 3在 a
新型STAT3抑制剂齐福斯尼对多发性骨髓瘤细胞凋亡及细胞周期的影响
新型STAT3抑制剂齐福斯尼对多发性骨髓瘤细胞凋亡及细胞周期的影响李雪琴;张华;陈丽娟【摘要】目的探讨新型信号转导与转录激活因子-3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)抑制剂齐福斯尼(kifocitanib,KIF)对多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)细胞系OPM2和U266凋亡及细胞周期的影响.方法采用台盼蓝染色法,检测KIF对OPM2、U266细胞的存活率及增殖的影响;Annexin V/PI双染色法和流式细胞仪检测细胞凋亡率;流式细胞仪检测细胞周期.结果 KIF对OPM2、U266细胞具有明显的生长抑制作用,并且呈现剂量依赖性和时间依赖性抑制作用,KIF使OPM2、U266细胞停滞于G0/G1期,具有诱导细胞凋亡的作用.结论 KIF阻滞MM细胞增殖,诱导细胞凋亡,具有抗MM的活性.【期刊名称】《中国生化药物杂志》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】4页(P14-16,19)【关键词】STAT3抑制剂;多发性骨髓瘤;细胞凋亡;细胞周期【作者】李雪琴;张华;陈丽娟【作者单位】河南郑州市儿童医院儿科,河南郑州450053;郑州市骨科医院脊柱三科,河南郑州450003;南京医科大学基础医学,江苏南京210029【正文语种】中文【中图分类】R453.9多发性骨髓瘤(multiplemyeloma,MM)是发生于B淋巴细胞的恶性浆细胞克隆增生性疾病,我国发病率约1/10万,多好发于中老年人群,但近年来数据统计,其有发病率增高及发病年龄提前的趋势[1]。
目前,临床治疗中多以细胞毒性药物、蛋白酶体抑制剂药物、免疫调节药物或糖皮质激素类药物进行干预,虽有效地提高了患者的生存期,但药物的耐药性及其毒副作用等限制了患者的依从性[2-3]。
研究显示,信号转导与转录激活因子-3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)在MM中处于异常高表达和过度活化状态[4-5],因此以STAT3为靶点进行药物干预将是抗MM研发的新方向。
STAT3表达与肿瘤血管生成及放射敏感性关系的研究进展
STAT3表达与肿瘤血管生成及放射敏感性关系的研究进展刘彬;蒋晓东【摘要】信号转导和转录活化因子3(STAT3)属于STATs家族中重要一员,广泛表达于不同类型的细胞和组织中,并参与细胞生长、增殖、凋亡、恶性转化等生理和病理过程的调控。
近年来,STAT3在肿瘤血管生成及放疗敏感性方面的研究日益增多。
研究表明STAT3活化后,一方面通过直接调控血管内皮生长因子(VEGF)表达促进血管生成进而产生放疗抗拒;另一方面STAT3通过活化缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)间接促进血管生成产生放疗耐受。
此外,STAT3还可以直接或通过HIF-1α间接调控细胞周期蛋白D1(CyclinD1)表达,使细胞周期由G1期快速进入S期,促进细胞增殖,且CyclinD1与放疗敏感性相关。
由此发现,STAT3通过直接和间接两种途径在肿瘤血管生成及放疗抗拒方面发挥作用。
本文拟对此方面的相关研究新进展作一综述。
%Signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) is an important member of the STAT family of signaling pro-teins. STAT3 is widely expressed in different types of cellsand tissues and is involved in many physiological and pathological process-es, including cell growth, proliferation, apoptosis, and malignant transformation. Over recent years, increased attention has been given on the role of STAT3 in tumor angiogenesis and radiation sensitivity. Studies show that on the one hand, following activation, STAT3 promotes angiogenesis by directly regulating the expression of vascular endothelial growth factor and then causes radiation resistance. On the other hand, STAT3 indirectly promotes angiogenesis by activating hypoxia-inducible factor-1α(HIF-1α), thus producing radio-therapy tolerance. Moreover,STAT3 can directly or by HIF-1αindirectly regulate CyclinD1 expression, thus rapidly promoting cell pro-gression through G1 into the S phase of the cell cycle and enhancing cell proliferation. In addition to regulating the cell cycle, CyclinD1 plays a key role in radiation sensitivity. Results suggest that STAT3 plays a role in tumor angiogenesis and radiation resistance via di-rect and indirect mechanisms. In this review, we summarize recent research advances on the role of STAT3 in regulating tumor angio-genesis and radiation sensitivity.【期刊名称】《中国肿瘤临床》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】5页(P535-539)【关键词】信号转导和转录活化因子3;血管内皮生长因子受体2;细胞周期素D1;缺氧诱导因子-1α;抗血管生成【作者】刘彬;蒋晓东【作者单位】徐州医学院附属连云港医院肿瘤放疗科江苏省连云港市222002;江苏省连云港市第一人民医院肿瘤放疗科【正文语种】中文肿瘤血管生成在肿瘤的发生、发展、侵袭、转移中起至关重要的作用。
STAT1和STAT3在脑胶质瘤中作用的研究进展与展望
STAT1和STAT3在脑胶质瘤中作用的研究进展与展望胡新龙,林超,鞠海涛,窦长武,内蒙古医科大学附属医院神经外科;万方,内蒙古农业大学脑胶质瘤是中枢神经系统最常见的原发性恶性肿瘤,约占颅内肿瘤的40%~60%,目前手术切除肿瘤,术后辅以放化疗仍是恶性胶质瘤首选的治疗方式。
但是由于其发病机制尚不清楚,并且大部分胶质瘤呈浸润性和弥漫性生长,故难以达到细胞学上的彻底切除,术后复发快、复发率高、生存期短。
虽然在具体治疗方法上有了不少改进,但总体疗效并没有获得明显的改善。
近年来随着对胶质瘤的分子生物学发病机制的深入了解,已有越来越多的国内外学者投身于胶质瘤的基因治疗研究中。
STAT是一种信号转导和转录活化因子蛋白,是细胞因子/生长因子信号转导中重要的胞质转录因子,可以从多个方面调节细胞的生长、存活、分化和凋亡,其家族包括STAT1-4、5A、5B和6七个成员。
大量研究表明STAT1和STAT3与胶质瘤的发生发展关系密切。
对此,本文结合近几年国内外相关文献,主要讲述STAT1和STAT3在脑胶质瘤发生发展中的作用及其潜在的交叉调控机制并讨论共表达质粒STAT3-siRNA-STAT1可能为脑胶质瘤的治疗提供新思路。
1.STAT1与脑胶质瘤的关系STAT1是第一个被发现的STATs家族成员,其编码基因位于1号染色体上,由750个氨基酸残基组成,分子量为91kDa,是通过酪氨酸激酶(januskinase,JAK)和有丝分裂素激活蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)激活使其C端激活区保守的酪氨酸和丝氨酸残基磷酸化,形成二聚体后易位进入细胞核后调节靶基因,其主要的信号通路是依赖干扰素(interferon,IFN)信号通路。
已有研究证实了STAT1在人正常脑组织中高表达,而在人神经胶质瘤组织中低表达或不表达,且通过一系列的实验证明STAT1对胶质瘤具有抑制作用,主要通过促进细胞凋亡、抑制细胞增殖、负性调控细胞周期、抑制肿瘤血管生成、减弱肿瘤的迁移和侵袭能力等发挥作用。
STAT3相关信息2
STAT3相关信息STAT 3是STAT家族的重要成员,是JAKs激酶信号转导和转录活化因子( JAKs - STATs )转导途径中的一员,对肿瘤的发生发展起着重要作用。
STAT3在人STAT3的组成性激活普遍存在于人类肿瘤中,并广泛参与肿瘤的侵袭转移、血管发生、凋亡抵抗和免疫逃避等过程。
STAT3通过酪氨酸残基或丝氨酸残基的磷酸化而被激活。
肿瘤的生长、转移离不开新生血管的生,肿瘤细胞通过新生血管获得生长和转移所需的营养物质。
因此,抑制肿瘤血管生成已成为当前肿瘤治疗的重要策略。
最近有报道VEGF直接由信号转导子与转录活化子3(signal transducers and transcription activators 3,STAT 3)蛋白调节。
STAT 3是肿瘤多条信号传导通路的交汇点,在多种肿瘤中表为持续性激活和高表达,并且其高表达与肿瘤的恶性程度及预后密切相关,而在正常组织细胞中STAT 3的表达是快速而短暂的。
目前研究认为多种异常的肿瘤信号途径是由STAT 3调控和参与,如调控抗凋亡基因Bcl -xl、Bcl-2的表达阻断细胞凋亡,调控细胞周期控制基因C-fos、C-Myc、cyclinD1的表达从而诱导肿瘤细胞增殖。
因此,STAT 3基因被公认为是重要的癌基因之一。
STAT3信号通路示意图STAT3是信号传感器和转录激活器,通过JAK激酶的磷酸化二聚化并进入细胞核内激活细胞因子反应基因的转录。
至少有3个JAK激酶,6个STATs,通过不同的细胞因子诱导不同模式的JAK和STAT的活化。
激活STAT3的细胞因子包括生长激素,IL-6家族细胞因子,G-CSF 。
STAT3对正常细胞的生长发育具有重要作用,特别是血管形成方面。
STAT3通路是多种凋亡调节基因的上游基因(5)。
STAT3广泛存在人体多个组织是JAK、EGFR、Src等多个致癌性酪氨酸激酶信号通路的汇集点,在多种类肿瘤细胞中存在STAT3过度激活,与肿瘤的异常增生、侵袭转移、凋亡抵抗、血管发生和免疫抑制等密切相关。
新型STAT3抑制剂的设计、合成及其抗肿瘤活性研究
新型STAT3抑制剂的设计、合成及其抗肿瘤活性研究肿瘤的药物治疗经历了三个时期分别是化学疗法、靶向疗法和免疫治疗。
其中化疗和靶向疗法都是直接作用于癌细胞本身,在临床上能显著延长肿瘤病人的无进展生存期(PFS);而免疫疗法则主要通过作用于肿瘤相关免疫细胞间接杀伤肿瘤,在临床研究中不仅能够延长肿瘤病人的PFS而且还提高了生存期(OS)。
免疫检查点抑制剂CTLA-4和PD-1/PD-L1等单抗药物的成功上市,标志着免疫疗法将成为肿瘤的重要治疗方式之一。
信号传导和转录活化因子3(signal transducers and activators of transcription 3,STAT3)是一类细胞因子和生长因子介导的信号转导和转录因子,在正常细胞内调控生长、增殖、分化以及凋亡等一系列生理功能。
而在肿瘤中目前的研究发现通过抑制STAT3不仅可以直接作用于肿瘤细胞来抑制肿瘤的生长和转移,还可以调节肿瘤相关免疫细胞发挥肿瘤免疫治疗的作用。
目前临床研究中STAT3大分子抑制剂AZD9150在淋巴瘤和肺癌中取得持续的响应,2017年至今AZD9150和PD-L1单抗联合应用开展了7项抗肿瘤的临床2期研究;另一个STAT3单域单抗SBT-100在2016和2017年分别获得了FDA授权的胰腺癌和肉瘤孤儿药地位资格。
而进入临床的特异性小分子STAT3抑制剂只有C188-9和BP-1-102,但是它们对STAT3抑制活性还停留在微摩尔级别,与大分子STAT3抑制剂相比还有很大的提升空间,因此设计合成高效特异性的小分子STAT3抑制剂成为本论文研究的重点。
本论文采用了基于结构的药物设计(Structure-Based Drug Design,SBDD)以及分子对接(Docking)技术从STAT3小分子抑制剂Stattic的母核出发设计并合成了一类新型的2-氨基-3-氰基噻吩衍生物通过靶向STAT3来抑制肿瘤。
通过化学结构修饰我们合成了烷基化、酰基化和脲基化三大类2-氨基-3-氰基噻吩衍生物,构效关系表明其对STAT3抑制活性强弱为脲类取代>酰基化取代>烷基化取代。
川楝素抗肿瘤活性及作用机制的研究进展
川楝素抗肿瘤活性及作用机制的研究进展作者:陈培文陶飞燕谢永美来源:《中国药房》2021年第24期中图分类号 R979.1 文献标志码 A 文章编号 1001-0408(2021)24-3059-05DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2021.24.20摘要目的:为川楝素的再利用提供参考。
方法:以“川楝素”“肿瘤”“癌症”“toosendanin”“tumor”“cancer”等为关键词,在中国知网、万方数据库、PubMed、Web of Science和SciFinder等数据库中组合查询2007-2021年发表的相关文献,对川楝素的抗肿瘤活性及作用机制进行归纳、综述。
结果与结论:川楝素对卵巢癌、尤文氏肉瘤、胃癌、大肠癌、胰腺癌等多种肿瘤细胞均具有抑制活性,其作用机制主要包括抑制细胞增殖,诱导细胞凋亡,阻滞细胞周期,抑制肿瘤细胞上皮-间充质转化,调控信号转导及转录活化因子3、p53、微小RNA、Notch、Wnt/β-联蛋白等因子和信号通路等。
此外,川楝素可以有效逆转抗肿瘤药物多柔比星和雷戈拉非尼的耐药性;在与顺铂、多柔比星等联合使用时,川楝素能提高肿瘤细胞对上述抗肿瘤药物的敏感性,增强抗癌治疗效果,具有被开发为抗肿瘤药物的潜力。
关键词川楝素;抗肿瘤活性;作用机制;研究进展基金项目:四川省国际科技创新合作/港澳台科技创新合作项目(No.2019YFH0119);四川省应用基础研究项目(No.2018JY0599)本科生。
研究方向:肿瘤学。
E-mail:*****************通信作者:研究员,博士生导师,博士。
研究方向:药物化学。
E-mail:*************.cn癌症的发生率和病死率逐年上升,是造成人类死亡的主要原因。
据统计,2018年全球范围内有1 810万癌症新发病例和960万癌症死亡病例[1]。
随着科技的进步,癌症的免疫治疗和分子靶向治疗取得了较大的进展,但手术治疗、放疗和化疗仍然是当前临床的主要疗法,鉴于现有抗肿瘤药物的安全性欠佳,故开发高效低毒的抗肿瘤药物仍具有非常重要的意义[2]。
STAT3信号通路及其肿瘤分子靶向治疗的研究进展
STAT3信号通路及其肿瘤分子靶向治疗的研究进展刘俊;冯学泉;王金环【摘要】@@ 肿瘤分子靶向治疗是针对可能导致细胞癌变的环节,如细胞信号传导通路、原癌基因和抑癌基因、细胞因子及受体、抗肿瘤血管形成、自杀基因等,从分子水平来逆转这种恶性生物学行为,从而抑制肿瘤细胞生长,甚至使其完全消退的一种全新的生物治疗模式.【期刊名称】《中国神经精神疾病杂志》【年(卷),期】2011(037)007【总页数】4页(P442-445)【关键词】STAT3;信号通路;肿瘤;分子靶向治疗【作者】刘俊;冯学泉;王金环【作者单位】天津市环湖医院,天津,300060;天津市第一中心医院神经外科;天津市环湖医院,天津,300060【正文语种】中文【中图分类】R651肿瘤分子靶向治疗是针对可能导致细胞癌变的环节,如细胞信号传导通路、原癌基因和抑癌基因、细胞因子及受体、抗肿瘤血管形成、自杀基因等,从分子水平来逆转这种恶性生物学行为,从而抑制肿瘤细胞生长,甚至使其完全消退的一种全新的生物治疗模式。
近年来,酪氨酸激酶(jauns kinase,JAK)-信号转导和转录活化因子(signal transducer and activators of transcription,STAT)通路与肿瘤分子靶向治疗的相关研究备受瞩目。
其中,STAT3作为JAK-STATs转导通路的重要成员,是联系胞外信号与细胞应答的桥梁分子,与众多的上游及旁路信号形成网络,作用于下游信号分子,参与调节肿瘤的增殖、生存、转移、血管生成、免疫应答等过程。
下面,本文就STAT3信号通路的激活途径、在肿瘤发生发展中的作用及肿瘤分子靶向治疗研究进展做一综述。
1 STAT3的结构及其信号通路STAT3是一种具有致癌潜能的转录因子,未活化时位于胞浆,分子量89 kD左右,具有5个保守的结构域:①N-端结构域,与STAT3蛋白的二聚体化有关;②DNA结合区,决定了STAT3能够特异性的与5'-TTn4AA-3'序列相结合,从而启动抗凋亡基因Bcl-2、Bcl-XL和Mcl-1的转录;③连接结构域,功能尚不明确;④SH2(Src同源区域2)/酪氨酸磷酸化位点区,有助于STAT3停泊于酪氨酸磷酸化的受体,而且该区还包括STAT3活化所必须的高度保守的酪氨酸残基Y705;⑤C-末端转录激活结构域,在转录激活域内的丝氨酸(S727)或接近C端的酪氨酸(Y705)被磷酸化后,STAT3即被激活。
STAT3抑制剂及其抗肿瘤活性研究进展综述
STAT3抑制剂及其抗肿瘤活性研究进展摘要信号转导与转录激活因子(STATs)是一类发挥信号转导和转录因子调节作用的蛋白质家族,它们可以作为信号转导分子和转录调节因子参与到细胞因子和生长因子对于正常细胞的调控作用中。
STATs的异常激活,特别是STAT3激活,和多种人类恶性肿瘤相关联。
信号转导和转录激活因3(STAT3)为细胞内重要的信号转导蛋白,与肿瘤的发生发展密切相关,抑制STAT3的过度的表达为治疗肿瘤的手段之一。
分别从肽和拟肽类、天然产物类以及虚拟筛选技术发现的小分子这几个方面对目前已报道的STAT3抑制剂的抗肿瘤活性及其构效关系的研究进展进行综述。
关键词信号转导和转录激活因子3; 抗肿瘤活性;构效关系;展望前言信号转导和转录激活因子( signal transducer and activator of transcription,STAT) 家族为一类既具信号传导功能又有转录活化功能的胞浆蛋白,可与不同的细胞因子受体结合,并将胞外信号传递至细胞核内,从而引发相应靶基因的转录。
作为STAT家族成员之一的 STAT3 因具有多种重要作用( 如可调节细胞生长、分化和程序性死亡以及血管形成等) 而备受研究人员关注。
近来研究显示,在正常生理状态下,STAT3 蛋白的激活受到严格控制; 而在多种肿瘤( 如乳腺癌、卵巢癌、头颈部鳞状细胞癌、前列腺癌、恶性黑色素瘤、多发性骨髓瘤、淋巴瘤、脑瘤、非小细胞肺癌及各种白血病等) 的细胞中均可见该蛋白过度激活且呈高水平表达[1]。
研究人员发现,利用RNA干扰技术,可抑制结肠癌细胞中 STAT3 的表达,促进结肠癌细胞凋亡。
由此证实,人类 STAT3可作为癌症治疗的重要靶点[2],原因是STAT3被激活后可产生免疫抑制作用,抑制STAT3的过度表达不仅能阻断肿瘤细胞的过度增殖,还可增强机体对肿瘤的免疫能力。
机制研究显示,STAT3为表皮生长因子受体( EGFR) 信号传导途径、由白介素-6(IL-6)介导的JAK-STAT3途径和由src基因介导的信号传导途径等多个致癌性酪氨酸激酶信号通路汇聚的“焦点”,其被激活后,可发生二聚化并易位到细胞核内,然后与靶基因[包括 bcl-xl、bcl- 2、cyclin D1、c-myc 和 mcl-1基因以及血管内皮生长因子(VEGF)、IL-10、IL-2和转化生长因子-β(TGF-β)等的基因]启动子上的特定位点结合,从而调节靶基因的表达。
STAT家族在肿瘤中的作用及药物研发
国际老年医学杂志 2023年5月 第44卷第3期 IntJGeriatr,May2023,Vol.44No.32023国际老年医学杂志编辑部 2023bytheEditorialOfficeofInternationalJournalofGeriatrics吉林省科技发展计划项目(20210101320JC);吉林省发改委产业技术研究与开发项目(2020C034-2) 并列第一作者通讯作者:梁作文,电子邮箱liangzw@jlu edu cn;李晶,电子邮箱lijing@jlu edu cnSTAT家族在肿瘤中的作用及药物研发钟文韬1 张 琦2 李方琪1 严 婧2 梁作文3 李 晶41吉林大学第一医院,长春 130021;2吉林大学第二医院,长春 130021;3吉林大学第一医院男科,长春 130021;4吉林大学基础医学院药理学系,长春 130021 [摘 要] 信号转导及转录激活因子(STAT)家族参与免疫、炎症反应、细胞凋亡、肿瘤发生以及多种细胞生理过程。
其中IL-6/JAK/STAT和IL-4/JAK/STAT信号通路在多种恶性肿瘤细胞中被激活,抑制STAT3异常激活成为抗肿瘤药物研发的重要靶标。
本文对STAT家族的生物学功能及其与肿瘤的关系,以STAT家族分子为靶点的药物研发的进展作一综述。
[关键词] 信号转导与转录激活因子;肿瘤;药物研发 doi:10 3969/j issn 1674-7593 2023 03 020TheRoleofSTATFamilyinTumorProgressionandDrugDevelopmentZhongWentao1 ,ZhangQi2 ,LiFangqi1,YanJing2,LiangZuowen3 ,LiJing41TheFirstHospitalofJilinUniversity,Changchun 130021;2TheSecondHospitalofJilinUniversity,Changchun 130021;3DepartmentofAndrology,theFirstHospitalofJilinUniversity,Changchun 130021;4DepartmentofPharmacology,CollegeofBasicMedicalSciences,JilinUniversity,Changchun 130021Correspondingauthor:LiangZuowen,email:liangzw@jlu edu cn;LiJing,email:lijing@jlu edu cn [Abstract] Thesignaltransducerandactivatoroftranscription(STAT)familyisinvolvedinimmunity,inflammation,ap optosis,oncogenesis,andavarietyofcellularphysiologicalprocesses.TheactivationofIL-6/JAK/STATandIL-4/JAK/STATsignalingpathwaysplayanimportantroleinavarietyofmalignanttumorcellsandthentheinhibitionofabnormalactivationofSTAT3hasbecomeakeytargetforthedevelopmentofanti-tumordrugs.ThisarticlereviewsthebiologicalfunctionsoftheSTATfamilyandtheirrelationshipwithtumors,aswellasthedevelopmentofsomedrugstargetingSTATfamilymolecules. [Keywords] Signaltransducerandactivatoroftranscription;Tumor;Drugdevelopment 信号转导及转录激活因子(Signaltransducerandactivatoroftranscription,STAT)是细胞质中一种潜在的转录因子家族,在正常细胞和肿瘤细胞中均表达,不仅参与细胞分化、增殖、凋亡、免疫和炎症反应等正常的细胞生理过程,还能促进肿瘤的发生和进展。
抗多发性骨髓瘤的STAT3抑制剂及其研究策略
抗多发性骨髓瘤的STAT3抑制剂及其研究策略毛新良【摘要】STAT3是重要的基因转录调控因子,能将细胞表面受体产生的信号转导至细胞核内,并在核内与特异性的DNA序列结合从而调控基因的表达。
STAT3分布广泛,除了参与正常细胞的生命活动之外,还与炎症和肿瘤的发生关系密切。
STAT3是多种肿瘤的治疗靶标,一系列STAT3抑制剂已经被报道。
本文重点回顾和展望了STAT3信号通路与多发性骨髓瘤发生的关系以及STAT3靶向药物研究进展和研究策略。
%The STAT3 protein is a key transcription factor that delivers extracellular signals into nuclei in which it binds to a specific recognition element on DNA sequences and thus regulates the transcription of its target genes.STAT3 is almost expressed in all tissues and cells, therefore, it is extensively involved in both normal and aberrant cellular activities.For example, STAT3 plays an essential role in inflammatory reaction and tumorigenesis.STAT3 has been established as a therapeutic target of various cancers including multiple myeloma,a hematological malignancy from plasma cells.Some STAT3 inhibitors have been developed and extensively studied.In this article, we review the roles of STAT3 in multiple myeloma.The advances and strategies in the development of STAT3 inhibitors are also being discussed.【期刊名称】《中国生化药物杂志》【年(卷),期】2016(036)008【总页数】5页(P1-5)【关键词】STAT3信号通路;多发性骨髓瘤;药物发现;高通量筛选【作者】毛新良【作者单位】苏州大学药学院,江苏苏州 215123【正文语种】中文【中图分类】R96STAT3(Signal Transducer and Activator of Transcription 3)即信号转导和转录激活因子3,属于STAT大家族。
stat3基因
stat3基因STAT3(SignalTransducerandActivatorofTranscription3)是一种介导信号转导的转录因子基因,位于染色体17上,是介导一类特定细胞样激活信号传导和抑制其他激活信号的细胞因子。
它在促进免疫反应和细胞转化以及癌症进展中起着关键作用。
STAT3(Signal Transducer and Activator of Transcription 3)是一种被广泛研究的转录因子。
它可以被外界环境刺激活动,以及细胞内的信号转导发挥作用。
研究表明,STAT3基因可以促进免疫反应、细胞转化、凋亡和癌症进展中的关键细胞调节因子。
STAT3基因是一种介导信号转导的转录因子,由重组因子Jak1和Jak2诱导活性化。
当抗原受体或免疫因子识别到外源信号时,此信号会引起一系列的信号转导,将激活信号转导到细胞表面的抗原受体。
当Jak激酶受到抗原受体的刺激时,它会诱导STAT3激酶磷酸化,从而促进STAT3与DNA的结合,从而激活相关的基因。
因此,在免疫反应中,STAT3的活性化对发挥促进性免疫反应的作用不容忽视。
一些研究表明,抑制STAT3的表达可以减弱T细胞反应和调节B细胞免疫反应,在实验中用于抑制自身免疫性疾病的发生和发展。
此外,STAT3可以促进Th2免疫反应,并且可以引发一系列Th2细胞因子的产生,这些Th2细胞因子可以促进单核细胞、嗜中性粒细胞和嗜碱性粒细胞的分化和功能活化。
细胞转化过程也依赖于STAT3的活性化。
一方面,STAT3的活性化可以加强细胞的增殖和存活能力,从而促进细胞转化。
另一方面,STAT3也可以抑制凋亡,从而保持癌细胞的存活能力,有助于细胞的转化和癌症的发展。
癌症发展也受到STAT3激活的影响。
STAT3的活性化可以增强癌细胞的增殖能力和存活能力,同时也可以抑制免疫系统对癌细胞的杀伤。
此外,它还可以激活一系列的转录因子,如NF-κB和AP-1,从而促进转录因子的转录,激活相关的基因,从而促进癌症的发展。
STAT3-Hif1α信号通路抑制剂及其在抗肿瘤中的应用[发明专利]
专利名称:STAT3-Hif1α信号通路抑制剂及其在抗肿瘤中的应用
专利类型:发明专利
发明人:景乃杰,陈瀚,袁谷,关永利
申请号:CN201210592888.3
申请日:20121231
公开号:CN103910727A
公开日:
20140709
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种STAT3-Hif1α信号通路抑制剂及其在抗肿瘤中的应用。
该化合物结构通式如式I,R和R选自氨基、C的烷基氨基,C的芳基,C的杂环芳基、C的芳胺基中的一种;其中,杂环芳基选自吡咯基、咪唑基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、苯并噻吩基、苯并呋喃、吲哚基、苯并咪唑基和苯并噻唑基中的一种,n为2或3;X为氧原子。
本发明克服了目前p-STAT3/Hif1α信号传导通路抑制剂在抑制效率、广谱性、毒性等方面存在的问题。
本发明可优先用作抗癌药物分子以及发展相关的治疗方法。
依据本发明制备的抗癌药物分子可表现出高效率、低毒性、同时作用多靶点、适用范围广的优越性能。
式I
申请人:北京大学,景乃杰
地址:100871 北京市海淀区颐和园路5号北京大学化学与分子工程学院
国籍:CN
代理机构:北京纪凯知识产权代理有限公司
代理人:关畅
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STAT3抑制剂及其抗肿瘤活性研究进展摘要信号转导与转录激活因子(STATs)是一类发挥信号转导和转录因子调节作用的蛋白质家族,它们可以作为信号转导分子和转录调节因子参与到细胞因子和生长因子对于正常细胞的调控作用中。
STATs的异常激活,特别是STAT3激活,和多种人类恶性肿瘤相关联。
信号转导和转录激活因3(STAT3)为细胞内重要的信号转导蛋白,与肿瘤的发生发展密切相关,抑制STAT3的过度的表达为治疗肿瘤的手段之一。
分别从肽和拟肽类、天然产物类以及虚拟筛选技术发现的小分子这几个方面对目前已报道的STAT3抑制剂的抗肿瘤活性及其构效关系的研究进展进行综述。
关键词信号转导和转录激活因子3; 抗肿瘤活性;构效关系;展望前言信号转导和转录激活因子( signal transducer and activator of transcription,STAT) 家族为一类既具信号传导功能又有转录活化功能的胞浆蛋白,可与不同的细胞因子受体结合,并将胞外信号传递至细胞核内,从而引发相应靶基因的转录。
作为STAT家族成员之一的STAT3 因具有多种重要作用( 如可调节细胞生长、分化和程序性死亡以及血管形成等) 而备受研究人员关注。
近来研究显示,在正常生理状态下,STAT3 蛋白的激活受到严格控制; 而在多种肿瘤( 如乳腺癌、卵巢癌、头颈部鳞状细胞癌、前列腺癌、恶性黑色素瘤、多发性骨髓瘤、淋巴瘤、脑瘤、非小细胞肺癌及各种白血病等) 的细胞中均可见该蛋白过度激活且呈高水平表达[1]。
研究人员发现,利用RNA干扰技术,可抑制结肠癌细胞中STAT3 的表达,促进结肠癌细胞凋亡。
由此证实,人类STAT3可作为癌症治疗的重要靶点[2],原因是STAT3被激活后可产生免疫抑制作用,抑制STAT3的过度表达不仅能阻断肿瘤细胞的过度增殖,还可增强机体对肿瘤的免疫能力。
机制研究显示,STAT3为表皮生长因子受体( EGFR) 信号传导途径、由白介素-6(IL-6)介导的JAK-STAT3途径和由src基因介导的信号传导途径等多个致癌性酪氨酸激酶信号通路汇聚的“焦点”,其被激活后,可发生二聚化并易位到细胞核内,然后与靶基因[包括bcl-xl、bcl- 2、cyclin D1、c-myc 和mcl-1基因以及血管内皮生长因子(VEGF)、IL-10、IL-2和转化生长因子-β(TGF-β)等的基因]启动子上的特定位点结合,从而调节靶基因的表达。
干扰素、白介素等细胞因子或EGF R等生长因子与各自受体结合后可活化Janus激酶(Janus kinase,Jak)及信号转录因子与活化子(signal transducer and activator of transcription,STAT),STAT入核后参与基因转录,调控细胞增殖.分化、免疫调节等过程。
研究表明该通路在许多实体瘤和血癌中活动旺盛, STAT3常因变异而组成性活化, 可通过促进原癌基因表达而诱导细胞增殖、血管生成和转移。
与其他STAT成员结构相似,STAT3 可分为6 个部分: N 端的氨基酸保守序列、螺旋区、DNA 结合域、连接区、Src 同源2( Src homology 2,SH2)结构域和 C 端的转录活化区[3-4]。
STAT3 抑制剂的抗肿瘤机制主要包括: 1)抑制STAT3-STAT3 二聚体的形成; 2) 抑制STAT3 磷酸化; 3) 抑制STAT3 与靶DNA 在细胞核内的结合。
目前研究较多的STAT3 抑制剂按类别可分为肽和拟肽类、天然产物类以及通过计算机药物虚拟筛选技术发现的小分子,本文就此分类综述STAT3抑制剂的抗肿瘤活性及其构效关系研究进展,旨在为相关抗肿瘤药物的研发提供参考。
1 肽和拟肽类STAT3 抑制剂该类STAT3 抑制剂系STAT3、表皮生长因子受体(EGFR)或糖蛋白130(gp130) 上705 位酪氨酸磷酸化产物( phosphotyrosine-705,pTry-705) 周围的氨基酸残基序列为模板而设计合成的磷酸肽,其主要靶点为STAT3 的SH2 结构域。
该类抑制剂可阻断STAT3与细胞因子受体或生长因子受体结合而阻止STAT3 的磷酸化、二聚体化及核易位,还能抑制STAT3 二聚体与DNA 结合,防止凋亡抑制基因和细胞分裂基因的过度表达。
2001 年,Turkson 等[5]在细胞核内发现了连接于STAT3 蛋白SH2 域、由6 个氨基酸构成的磷酸肽PpYLKTK( 图1,其中“P”代表脯氨酸残基,“pY”代表磷酸酪氨酸残基,“L”代表亮氨酸残基,“K”代表赖氨酸残基,“T”代表苏氨酸残基) ,并将其提取出来进行活性研究。
结果发现,此肽能有效抑制STAT3与DNA 的结合( IC50 为235 μmol·L -1 ) 、并能抑制STAT3 的激活和转录活性,且还可阻断Src 激酶诱导的STAT3 依赖性成纤维细胞转化。
进一步的研究发现,磷酸酪氨酸以及与其相邻的“Y + 1”位亮氨酸残基和“Y- 1”位的任意氨基酸残基所组成的部分,是此类肽分子具有STAT3 抑制活性的必需肽单位。
因此,该研究小组认为能抑制STAT3 二聚体形成的最小肽分子应为型如XpYL( “X”为任意氨基酸残基) 的三肽,如PpYL(图2) ,体外活性研究显示,其抑制STAT3二聚体形成的IC50为( 182 ±15) μmol·L -1。
\图1 磷酸肽PpYLKTK图2 PpYL在STAT3信号转导过程中,STAT3蛋白上的磷酸酪氨酸残基不断地由gp130、白血病抑制因子受体(LIFR)、白介素10受体(IL-10R)和粒细胞集落刺激因子受体(G-CSFR)补给,且该补给以上述受体与STAT3蛋白上的SH2结构域结合为前提。
而研究还发现,这些受体蛋白上均有一相同序列--YXXQ( “Y”代表酪氨酸残基,“Q”代表谷氨酰胺残基)。
由此,Ren 等[6]从gp130的磷酸化蛋白中发现了另一STAT3 抑制剂pYLPQTV( 图3,其中“V”代表缬氨酸残基) ,该肽分子可有效抑制STAT3 与DNA 结合,IC50为0.15μmol·L -1。
图3 pYLPQTV此外,研究人员还以STAT3蛋白第705位磷酸酪氨酸残基周围的氨基酸残基序列为模板设计了另一种短肽——乙酰基-pYLKTKF( 图4,其中“F”,代表苯丙氨酸残基),发现其亦具有抑制STAT家族蛋白活性的作用,且研究显示,该短肽与STAT3SH2的亲和力较强,对STAT3的抑制常数K为25.9μmol·L -1[7]。
图4 乙酰基-pYLKTKF2来源于天然产物的STAT3 抑制剂尽管肽类和拟肽类化合物具有较高的生物活性,但由于此类抑制剂易在体内代谢失活,且生物利用度较低,因而成药性并不令人满意。
近年来,非肽类STAT3 抑制剂也备受研究人员关注,人们已从天然产物中获得了多种具有STAT3 抑制活性的活性单体,且多为萜类和黄酮类等物质。
STAT的天然抑制剂报道较多,如JSI-124(葫芦素I)可快速抑制STAT3组成性活化的肿瘤细胞增殖, 延长实验动物的生存时间[8];对各种肿瘤有广泛作用的多靶点天然产物姜黄素、白黎芦醇表现出对STAT3的抑制活性;黄酮类化合物Flavopiridol能阻断STAT3与DNA的结合;去氧四角霉素则是通过虚拟库筛选得到的STAT3抑制剂, 此外环戊烯酮类化合物、靛玉红衍生物对STAT3也有一定的抑制活性。
2.1 萜类具有STAT3抑制活性的萜类物质多为三萜和二萜,前者主要为齐墩果烷型三萜,后者主要是Jolkinolide 型二萜和丹参酮类二萜。
三萜类:主要介绍两种,第一种:齐墩果烷型三萜因具有抗炎、抗氧化和抗增殖等多种活性而成为药物设计研究的热点。
在已知的几百个合成的齐墩果酸类三萜类化合物中,2-氰基-3,12-二氧代齐墩果烷-1,9( 11) -二烯-28-酸( CDDO,图5) 及其甲酯CDDO-Me(图5) 已进入临床研究阶段,用于非白血性白血病和实体瘤的治疗; 此外,CDDO 的另一种衍生物CDDO-IM(图6) 也具有良好的抗肿瘤活性。
研究显示,CDDO-Me 能通过抑制STAT3信号的传导而抑制乳腺癌细胞的生长[9]还可通过抑制IL-6 的表达和STAT3 的磷酸化作用而杀死多重耐药的卵巢癌细胞[10]; CDDO-IM 则能抑制STAT3 蛋白磷酸化,诱导细胞凋亡,导致骨髓瘤和肺癌细胞的凋亡[11],并能抑制STAT3 蛋白的激活,从而阻止卵巢癌细胞的生长[12]。
图5其中,R为H,图为为2-氰基-3,12-二氧代齐墩果烷-1,9( 11) -二烯-28-酸(CDDO);R为CH3,图为2-氰基-3,12-二氧代齐墩果烷-1,9( 11) -二烯-28-酸的甲酯(CDDO-Me)图6 CDDO-IM另一种三萜类STAT3 抑制剂为葫芦素( cucurbitacin) 类化合物,其在葫芦科植物中含量较高,具有细胞毒性和抗肿瘤活性。
有文献报道,此类化合物能干扰JAK /STAT 信号传导通路,尤其是能抑制STAT3 的信号传导,可作为抗肿瘤药物的先导化合物。
二萜类:Jolkinolide 型二萜的基本结构为四环二萜,具有多种药理活性,尤其是显著的抗肿瘤作用。
经研究发现,17-羟基-Jolkinolide B( HJB,图7) 可通过与Janus激酶(JAK)共价交联而抑制STAT3 的信号传导,从而诱导肿瘤细胞凋亡。
体外抗肿瘤活性研究显示,其在5μmol·L-1浓度下对人肝癌HepG2 细胞和人乳腺癌MDA-MB-468 细胞的抑制率分别为77.85%和69.03[13-14]。
图7 17-羟基-Jolkinolide (HJB)2. 2 黄酮类黄酮类化合物具有广泛的药理活性尤其是抗肿瘤活性,因而极具药用价值。
文献[15-16]报道,黄酮类化合物flavopiridol(图8) 和silibinin(图9)均可抑制STAT3 信号传导途径。
图8 flavopiridol(2.3 其他除萜类和黄酮类化合物外,近来国外文献还报道了其他一些对STAT3信号传导途径具有抑制活性的天然产物,如靛玉红衍生物 E564、E728和 E804(图10-12)、1,2,3,4,6-五-O -没 食 子 酰 基-β-D-葡 萄 糖( PGG ,图13)和Phaeosphaeride A(图14)等等。
图10-12 靛玉红衍生物 E564、E728和 E804 图13 PGG图9 silibinin101112图14 Phaeosphaeride A3 通过计算机药物虚拟筛选技术发现的STAT3 抑制剂近来,研究人员通过计算机药物虚拟筛选技术发现了一些对STAT3 信号传导途径有抑制活性的小分子化合物。