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靶向c-MYC G-四链体的吲哚喹喔啉衍生物IQ2通过调控宿主免疫清除杜氏利什曼原虫
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月27日 来源:NAR Molecular Medicine
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本研究针对内脏利什曼病(VL)现有疗法耐药性强、免疫抑制严重的临床困境,通过铜催化叠氮-炔环加成反应合成新型吲哚喹喔啉衍生物IQ2。该分子能特异性稳定c-MYC启动子区G-四链体(G4),抑制c-MYC转录并激活TLR4-MAPK通路,使巨噬细胞从促病的M2表型转为宿主保护性的M1表型,显著提升NO和促炎因子(IFN-γ/IL-12/TNF-α)水平,在μM浓度下即可高效清除胞内无鞭毛体。该研究首次揭示宿主G4结构可作为抗寄生虫药物靶点,为开发宿主导向疗法提供新策略。
内脏利什曼病是由杜氏利什曼原虫(Leishmania donovani, L.d)引发的致命寄生虫病,全球每年约70万新发病例。现有化疗药物存在毒性大、耐药性高等问题,而寄生虫通过上调宿主巨噬细胞c-MYC表达,诱导免疫抑制性M2表型极化,形成"免疫逃逸-寄生虫增殖"的恶性循环。c-MYC作为调控细胞增殖和免疫应答的关键转录因子,其启动子区富含鸟嘌呤的NHE III1序列可形成G-四链体(G-quadruplex, G4)结构,成为小分子干预的新靶点。
印度科学培育协会化学科学学院Jyotirmayee Dash团队设计合成了一系列三唑取代的6H-吲哚[2,3-b]喹喔啉衍生物(IQ1-3)。其中吡咯烷修饰的IQ2通过铜催化点击化学高效构建,其平面芳香体系与氨基侧链赋予特异性结合G4的能力。研究发表于《NAR Molecular Medicine》,揭示了IQ2通过"靶向宿主G4-重编程免疫"的双重机制实现抗寄生虫感染。
关键技术包括:FRET熔解实验和等温滴定量热法(ITC)验证IQ2对c-MYC G4的特异性结合;双荧光素酶报告系统检测启动子活性;qRT-PCR和Western blot分析基因表达;Giemsa染色和共聚焦显微镜定量胞内无鞭毛体;ELISA和Griess法检测细胞因子及NO水平。
主要结果
A. IQ2选择性识别c-MYC G-四链体
FRET实验显示IQ2使c-MYC G4熔解温度(ΔTm)提升11.8°C,显著优于其他G4(BCL2/c-KIT1等)。ITC测定其结合解离常数Kd=1.7μM,1D 1H NMR显示IQ2与c-MYC22外端鸟嘌呤(G4/G8/G13)相互作用。
B. 高效抗寄生虫活性
IQ2对前鞭毛体和无鞭毛体的IC50分别为0.18μM和1μM,较标准药米替福新(IC50=9μM)活性提升50倍,且对THP1巨噬细胞毒性低(IC50>50μM)。5μM IQ2处理可使感染巨噬细胞内无鞭毛体减少96%。
C. c-MYC转录抑制机制
双荧光素酶报告系统证实IQ2使野生型c-MYC启动子活性降低60%,但对G→A突变体无影响。Western blot显示1μM IQ2处理使感染细胞c-MYC蛋白水平下降85%。
D. 免疫调控作用
IQ2处理使M1标志基因(IFN-γ/IL-12/TNF-α)表达上调2-3倍,同时抑制M2相关因子(IL-10/IL-4/TGF-β)。iNOS表达提升2.5倍伴随NO产量增加,TLR4蛋白及下游p-ERK/p-JNK/p-p38磷酸化水平显著升高。
该研究首次证明靶向宿主c-MYC G4的小分子可通过表观遗传调控重塑抗利什曼免疫应答。IQ2的独特优势在于:①突破寄生虫耐药机制,通过宿主靶向减少选择压力;②双功能设计兼具直接杀寄生虫和免疫激活作用;③μM级低浓度高效性。为开发抗感染宿主导向疗法提供新范式,其G4靶向策略可拓展至其他免疫失调相关疾病。研究局限性在于尚未开展动物模型验证,且需进一步优化IQ2的药代动力学特性。
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