口腔鳞癌中预后相关miRNA的生物信息学分析及实验验证

目的:通过生物信息学筛选与口腔鳞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)预后显著相关的miRNA,并通过体外实验进行验证。方法:从癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)下载OSCC患者数据。通过R分析差异表达的miRNA。使用回归分析建立风险模型。通过Kaplan-Meier生存分析预测OSCC患者预后。通过受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线及回归分析验证风险模型可靠性。使用GO和KEGG分析预测预后相关miRNA的生物学功能。通过qRT-PCR及Western blot对生物信息学结果进行体外验证。结果:20个miRNA在OSCC中差异表达;miR-204-5p及miR-503-3p与OSCC预后显著相关;本研究构建的风险模型能有效预测OSCC预后;GO分析显示miR-204-5p与细胞凋亡、增殖及迁徙相关,而miR-503-3p与细胞分化、细胞周期及GTP结合有关;KEGG分析显示miR-204-5p与PI3K/Akt/mTOR通路及自噬通路相关,而miR-503-3p与Ras通路及HIF-1通路相关;qRT-PCR显示OSCC细胞中miR-204-5p表达量下降(P<0.05),瞬时转染miR-204-5p mimic后OSCC细胞中miR-204-5p表达量明显升高(P<0.05);Western blot显示升高miR-204-5p后OSCC细胞中PIK3CB表达量明显下降(P<0.05)。结论:miR-204-5p及miR-503-3p是OSCC中有效的预后生物标志物。miR-204-5p及miR-503-3p构建的风险模型能有效预测OSCC患者预后。miR-204-5p在OSCC细胞中低表达,升高miR-204-5p后OSCC细胞中PIK3CB的表达量下降。

靶向beclin-1小分子激动剂诱导三阴性乳腺癌细胞自噬性死亡和凋亡

细胞自噬(autophagy)是一种溶酶体降解途径,在细胞内环境稳态、细胞发育、细胞免疫、抑制肿瘤、能量代谢、预防神经退行性变和延长寿命方面起着至关重要的作用。自噬的药理学激活可能是治疗癌症等某些人类疾病的有效方法。本研究基于beclin-1已有的晶体结构,联合变构位点识别方法、高通量虚拟筛选及体外活性评价,发现化合物10能激活自噬且具有良好的抗MDA-MB-231细胞增殖活性[半数抑制浓度(IC_(50)=8.25±1.53μmol·L~(-1))]。随后的分子对接、分子动力学模拟及免疫印迹研究结果表明,化合物10能够靶向激活beclin-1。体外研究表明,化合物10能够诱导MDA-MB-231细胞发生自噬相关性死亡。同时还发现化合物10激活自噬后,还伴随细胞凋亡的发生。本研究确定了候选化合物10作为开发有效的、具有选择性靶向beclin-1激活自噬的先导物,为进一步开发和优化用于临床治疗的靶向beclin-1激活自噬小分子药物提供依据。

CPS1小分子抑制剂的筛选及其抗结直肠癌的机制研究

氨基甲酰磷酸合成酶1(CPS1)参与尿素循环中的第一步反应,为细胞嘧啶和精氨酸的合成提供前提分子,促进肿瘤细胞的增殖与生长。研究发现CPS1在多种肿瘤中高表达,包括结直肠癌、肺癌等,且其过表达与肿瘤的不良预后有关。因此,小分子靶向抑制肿瘤中CPS1的功能,可能为过表达CPS1的癌症患者提供治疗益处。本研究对CPS1的功能进行体外研究,发现过表达CPS1能够增强结直肠癌细胞HCT15的迁移能力。此外,基于CPS1已有的晶体结构联合高通量虚拟筛选方法,筛选得到8个候选小分子化合物,经体外抗增殖活性评价,发现化合物3对结直肠癌HCT15、HCT116细胞系都有较好的抗增殖活性[HCT15的半数抑制浓度(IC_(50))为7.69±1.10μmol‧L^(-1),HCT116的IC_(50)为13.53±0.46μmol‧L^(-1)],分子对接和动力学模拟研究表明化合物3能够靶向抑制CPS1活性。通过体外研究发现化合物3能够显著减弱结直肠癌细胞系的迁移能力,同时还发现化合物3能够阻断结直肠癌细胞的S期进程和诱导凋亡。总而言之,本研究发现化合物3是靶向CPS1的潜在小分子抑制剂,为靶向干预小分子治疗药物的开发提供实验依据和理论基础,以化合物3为母核进一步优化其抗肿瘤活性和治疗潜力,为CPS1相关肿瘤患者提供广阔的治疗前景。