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PARP/CDK6双靶点抑制剂通过调控Wnt/β-catenin信号通路治疗BRCA野生型三阴性乳腺癌的设计与合成
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月30日 来源:Journal of Medicinal Chemistry 6.9
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为解决BRCA野生型三阴性乳腺癌(TNBC)缺乏有效靶向治疗的难题,研究人员设计并合成了新型PARP/CDK6双靶点抑制剂KWZY-11。该化合物通过诱导DNA损伤、抑制Wnt/β-catenin通路显著抑制肿瘤增殖和转移,且无显著毒性,为TNBC治疗提供了新策略。
三阴性乳腺癌(TNBC)因缺乏雌激素受体、孕激素受体和HER2表达,治疗选择极为有限。尽管PARP抑制剂在BRCA突变患者中疗效显著,但对占多数的BRCA野生型TNBC效果不佳。近年研究发现,CDK4/6抑制剂可通过破坏同源重组修复(HR)途径产生"合成致死"效应,这为PARP抑制剂在HR功能正常肿瘤中的应用提供了新思路。然而,单一靶向治疗易产生耐药性,且现有联合用药方案存在毒性叠加风险。
针对这一挑战,研究人员开发了首个PARP/CDK6双靶点抑制剂KWZY-11。通过结构-活性关系(SAR)研究优化得到的化合物11,在MDA-MB-231细胞模型中展现出双重抑制活性:既能阻断PARP介导的DNA损伤修复,又可通过抑制CDK6诱导HR缺陷。实验证实,11可显著增加γ-H2AX(DNA损伤标志物)表达,诱导肿瘤细胞凋亡。更值得注意的是,该化合物通过下调β-catenin核转位,有效抑制Wnt通路活性,从而阻断肿瘤增殖和转移的关键信号。在体内实验中,11表现出优异的抗肿瘤效果和生物安全性,为BRCA野生型TNBC提供了兼具机制创新性和临床转化潜力的治疗候选物。
研究采用的主要技术包括:1)基于结构的药物设计优化PARP/CDK6双效抑制剂;2)体外酶活性和细胞增殖抑制实验评估化合物效力;3)流式细胞术检测细胞周期和凋亡;4)免疫荧光和Western blot分析DNA损伤及通路蛋白表达;5)异种移植模型评估体内抗肿瘤效果。
关键研究结果
双靶点抑制剂的理性设计
通过分子对接和SAR分析,将PARP抑制剂骨架与CDK6药效团整合,获得先导化合物11(KWZY-11),其对PARP1和CDK6的IC50分别达到1.2 nM和8.7 nM。
DNA损伤与凋亡诱导
11处理后的MDA-MB-231细胞中,γ-H2AX焦点形成增加3.5倍,caspase-3活性提升4.2倍,证实其通过双重机制引发合成致死效应。
Wnt通路调控机制
11使β-catenin核定位降低62%,同时下调c-Myc和cyclin D1表达,揭示其通过表观遗传调控抑制肿瘤干细胞特性。
体内抗肿瘤效果
在TNBC小鼠模型中,11治疗组肿瘤体积减少78%,肺转移结节数下降90%,且未出现体重减轻或血液学毒性。
这项研究首次证实PARP/CDK6双靶向抑制可通过调控Wnt/β-catenin通路克服BRCA野生型TNBC的治疗瓶颈。KWZY-11的创新性在于将DNA损伤修复抑制与细胞周期调控、表观遗传重塑三重机制融于单一分子,不仅避免了联合用药的毒性问题,更为开发"多靶点协同干预"的抗癌策略提供了范式。该成果发表于《Journal of Medicinal Chemistry》,为临床转化研究奠定了坚实基础。
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