体外定点糖基化修饰的内皮抑素活性短肽靶向性抗新生血管生成与抗肿瘤作用机制研究

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基本信息

  • 批准号：
    81473129
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    谭海宁
  • 依托单位：
    山东大学
  • 学科分类：
    H3404.生物技术药物
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

In order to overcome the disadvantages of endostatin (ES) fragments, heparin oligosaccharides, N,N,N-trimethyl chitosan chloride (TMC) and unsymmetrical branched Man5 oligosaccharide will be used to modify two different ES fragments. After modification, the antiangiogenesis and anti-tumor activity will be studied in several models. Besides that, Flow cytometry and confocal laser microscope will also be used to study the intracellular localization of modified ES fragments. Also, the effects of modified ES fragments on mice hepatocellular carcinoma cell lines both in vitro and in vio will be studied; ELISA will be employed to research the competing inhibition on binding of L-selectin with L-selectin receptors or mannose receptors. Meanwhile, western blotting and RT-PCR will be used to study the action mechanism by detect the expression of VEGF and MMP in tumor tissue. At last, the modified ES fragements will be radio labeled, and then the pharmacokinetics and tissue distribution will be studied. The carry out of this project will be useful on breaking the current limitation of protein or peptide site specific modification methods, and will be meaningful if the inhibition on tumor proliferation and migration mechanism of modified ES fragments could be totally researched.
以内皮抑素的两个活性肽段为研究对象，以具抗肿瘤生长和转移活性、具靶向性且结构明确的肝素寡糖、壳聚糖和甘露五糖为修饰剂，体外实现定点糖基化修饰；评价产物抗新生血管生成作用和体内对小鼠移植性实体瘤生长抑制作用，采用流式细胞术、激光共聚焦显微镜技术和放射性同位素标记技术，研究体内外的细胞靶向性及机制；研究对小鼠肝癌转移株细胞与冰冻淋巴结切片体外黏附和体内淋巴道转移的影响，ELISA法研究与L-选择素、甘露糖受体的结合情况，分析抗肿瘤淋巴道转移的机制；同时用Western blot和RT-PCR等技术研究对实体瘤组织中血管内皮细胞生长因子（VEGF）和基质金属蛋白酶（MMP）等相关因子表达的影响，分析抗肿瘤机制；最后，采用放射性标记的方式进行修饰产物体内半衰期等药代动力学和组织分布研究。本项目有助于突破蛋白质或多肽的体外定点糖基化修饰技术，评价定点糖基化修饰的ES短肽的靶向性抗肿瘤增殖及转移机制。

结项摘要

本项目分别利用四种糖类修饰剂（壳寡糖、肝素、透明质酸、硫酸软骨素）实现了对内皮抑素活性片段ES2或ES2-AF的体外糖基化修饰，在通过MTT和Transwell等实验评价结合物体外抗新生血管生成活性的基础上，通过SPR和活体成像技等技术研究了结合物的体内外肿瘤靶向性和机制，并在体内进行了对小鼠移植性实体瘤生长抑制作用研究、药代动力学和组织分布研究。结果表明，可以成功通过化学修饰手段获得结合位点明确的糖基化修饰多肽：O-HTCCOS-ES2、GSHP-ES2、HA-ES2-AF和CS-ES2-AF。四种修饰产物均具有比糖基化修饰前多肽更强的抗新生血管生成活性，同时具有更高的稳定性、更长的生物半衰期（延长1.62倍~6.50倍不等）、更强的靶向性和更好的抑制肿瘤生长的作用。作用机制研究表明，O-HTCCOS-ES2在体内的组织分布显示，其主要定位于肝脏组织，主要通过网格蛋白通路进入细胞，从而通过抑制血管生长因子VEGF和凋亡因子caspase 3/ Bcl-2来抑制血管生长和促进细胞凋亡，从而实现抑制肿瘤生长的目的；GSHP-ES2主要通过ES2的作用抑制血管生成，同时利用GSHP可与P-选择素结合来发挥抑制肿瘤细胞转移的作用； HA-ES2-AF主要是通过HA与肿瘤细胞表面的VEGF受体和CD44发生结合来精准定位，然后通过将细胞阻滞在G1期从而促进细胞凋亡来实现抑制肿瘤生长的能力；CS-ES2-AF的作用机制与HA-ES2-AF类似，主要是通过与肿瘤细胞表面的VEGF受体和CD44发生结合来精准定位，然后通过将细胞阻滞在G1期从而促进细胞凋亡来实现抑制肿瘤生长的能力。本研究还发现，O-HTCCOS-ES2、GSHP-ES2、HA-ES2-AF和CS-ES2-AF四种糖基化修饰多肽在水溶液中均能自组装形成纳米粒或胶束，这更有利于保护肽类药物的结构和活性域从而更好的发挥生物活性，同时也为以此糖-肽治疗性纳米粒或胶束为基础的其他多类型抗肿瘤药物的研发奠定基础。本项目为抗肿瘤药物的研究和开发奠定了一定的基础，在一定程度上阐明了O-HTCCOS-ES2、GSHP-ES2、HA-ES2-AF和CS-ES2-AF靶向性抗肿瘤的作用机制，具有较高的理论意义和较好的应用前景。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
Higher Anti-angiogenesis Activity, Better Cellular Uptake and Longer Half-life of a Novel Glyco-modified Endostatin by Polysulfated Heparin
多硫酸肝素新型糖修饰内皮抑素具有更高的抗血管生成活性、更好的细胞摄取和更长的半衰期
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Current Pharmaceutical Biotechonology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙凤;Abdul Sami Shaikh;王娟;高辉;杨志芳;王振东;李妍;王凤山;谭海宁
  • 通讯作者：
    谭海宁
Study on glyco-modification of endostatin-derived synthetic peptide endostatin2 (ES2) by soluble chitooligosaccharide
可溶性壳寡糖对内皮抑素衍生合成肽内皮抑素2（ES2）的糖修饰研究
  • DOI：
    10.1016/j.carbpol.2016.08.043
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Carbohydrate Polymers
  • 影响因子：
    11.2
  • 作者：
    于洋;孙凤;张丛从;王振东;刘金锋;谭海宁
  • 通讯作者：
    谭海宁
Hyaluronic acid-endostatin2-alft1 (HA-ES2-AF) nanoparticle-like conjugate for the target treatment of diseases
透明质酸-内皮抑素2-alft1 (HA-ES2-AF)纳米颗粒状缀合物用于疾病的靶向治疗
  • DOI：
    10.1016/j.jconrel.2018.08.038
  • 发表时间：
    2018-10-28
  • 期刊：
    JOURNAL OF CONTROLLED RELEASE
  • 影响因子：
    10.8
  • 作者：
    Sun, Feng;Yu, Yang;Tan, Haining
  • 通讯作者：
    Tan, Haining

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其他文献

Preparation, characterization and anti-angiogenesis activity of endostatin covalently modified by polysulfated heparin
多硫酸肝素共价修饰内皮抑素的制备、表征及抗血管生成活性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Pharmazie
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    谭海宁
  • 通讯作者：
    谭海宁
Synthesis of unsymmetrical 3,6-branched Man5 oligosaccharide: a comparison between one-pot sequential glycosylation and stepwise synthesis
不对称3,6支链Man5寡糖的合成：一锅顺序糖基化与逐步合成的比较
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Carbohydrate Research
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    靳岚;谭海宁;王凤山;曹鸿志
  • 通讯作者：
    曹鸿志

其他文献

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肝素-内皮抑素和壳聚糖-内皮抑素靶向性抗肿瘤和肿瘤淋巴道转移作用及机制研究
  • 批准号：
    81001018
  • 批准年份：
    2010
  • 资助金额：
    20.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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