SOS1/EPS8/ABI1靶向短肽抑制剂的设计合成及其抗卵巢癌转移活性的研究

The high metastatic tendency of ovarian cancer is one of the main reasons for the failure of treatment. Developing novel anticancer drugs which target the invasion and metastasis process may be helpful in improving the curative effects of ovarian cancer. Recently, short peptide inhibitor has been reported could successfully block the protein-protein interaction, and in turn block the relevant biological events, which provides a clue for peptide-type drug researching. Our previous study demonstrates that SOS1/EPS8/ABI tri-complex is the key regulative factor in the signaling pathway for LPA induced ovarian cancer cell migration, and the integrity of SOS1/EPS8/ABI determines ovarian cancer metastasis. It indicates that SOS1/EPS8/ABI1 might be the target of the anticancer therapeutic approach. Since the requirement of all three members of SOS1/EPS8/ABI1 for Rac activation, and previous reports indicating ABI1 as a scaffold protein to hold together SOS1 and EPS8, we hypothesize that designed peptide inhibitor which targets the domain on ABI1 for EPS8 or SOS1 binding, could disrupt the protein-protein interaction, block the of tri-complex formation, and eventually inhibit the ovarian cancer cell migration. Our study will provide some theoretical basis for anti-cancer drug development.

卵巢癌的高转移倾向是其治疗失败的主要原因之一，研发以阻断癌细胞浸润转移为靶向的新型抗癌药物，对提高卵巢癌疗效具有重要意义。近年来，有学者成功利用短肽抑制剂阻断了蛋白间相互作用，进而阻断相关生物学效应，为肽类药物的研发提供了新的思路。我们的前期研究结果显示三重复合物SOS1/EPS8/ABI1是溶血磷脂酸诱导卵巢癌细胞转移信号通路的关键调节因子，其完整性可决定卵巢癌细胞的转移能力，提示SOS1/EPS8/ABI1可能成为有效的抗肿瘤治疗靶点。由于SOS1、EPS8、ABI1对Rac的活化缺一不可，且 既往文献报道ABI1可能作为支架蛋白连接SOS1及EPS8，故我们推测针对ABI1上介导其与SOS1及EPS8反应的位点，设计合成特异性短肽抑制剂，以阻断蛋白间的结合，破坏复合物的形成、抑制其功能，可望有效阻断卵巢癌细胞的迁移，从而为抗癌药物的研发提供初步的理论基础。

卵巢癌的高转移倾向及特殊的种植转移模式是其治疗失败的主因之一，研发以阻断癌细胞浸润转移为靶向的抗癌药物有望提高卵巢癌疗效。近来有学者利用短肽的竞争性抑制效应阻断了蛋白间相互作用及其相关生物学效应。设计合成与肿瘤相关调控因子特异性结合的靶向多肽将是抗肿瘤药物的重要研究方向。用有胞膜穿透力的HIV-TAT序列对目的肽进行修饰可弥补其难以溶解和细胞穿透性差的缺点。.前期研究显示，溶血磷脂酸诱导卵巢癌细胞转移的信号转导通路中，三重复合物SOS1/EPS8/ABI1是关键调节因子，其完整性决定卵巢癌细胞的转移能力，阻断复合物的形成可望抑制癌细胞转移。SOS1、EPS8、ABI1间结合方式不明，由于SOS1、EPS8、ABI1对Rac的活化缺一不可，而既往报道提示ABI1可能作为支架蛋白连接SOS1 及EPS8，故ABI1可能成为设计抗癌药物的靶点。因此我们研究了SOS1、EPS8、ABI1的蛋白间相互作用模式及作用位点：ABI1以SH3结构域结合于SOS1的proline-rich结构域，又通过自身的poly-proline+PxxDY区结合于EPS8的SH3结构域。据所确认ABI1作用位点的氨基酸序列，我们合成了一系列ABI1-EPS8 及 ABI1-SOS1的靶向特异性短抑制肽，以GST融合蛋白下拉实验筛选到2条有效短肽抑制剂：p+p-8和SH3-2，可分别抑制ABI1与EPS8及SOS1的结合。随后，用HIV-TAT序列修饰筛选出的短肽抑制剂，将其导入卵巢癌细胞SK-OV3，验证对细胞内ABI1-SOS1及ABI1-EPS8间作用的阻断能力，结果显示：TAT-p+p-8可有效抑制ABI1与EPS8的结合，从加入12小时即开始有抑制作用，24小时达最佳。TAT-SH3-2对ABI1与SOS1的结合有一定抑制作用，但效果不显著，可能与肽链较长，细胞膜穿透能力较差有关。最后，我们用小室细胞迁移实验以及裸鼠腹腔转移瘤模型，分别验证了经修饰的短肽抑制剂TAT-p+p-8可有效阻断卵巢癌细胞的体外迁移及体内转移， TAT-SH3-2虽对癌细胞侵袭转移有一定阻断作用，但差异无统计学意义。SOS1/EPS8/ABI1靶向短肽抑制剂TAT-p+p-8可有效阻断ABI1与EPS8结合，影响SOS1/EPS8/ABI1复合物生物学效应，抑制卵巢癌细胞转移，可能为临床治疗卵巢癌提供一种新方法。

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