[发明专利]大黄素作为PI3K/Akt/mTOR信号转导通路活化分子p-Akt和p-mTOR的抑制剂及其应用

说明书

技术领域：

本发明属于医药领域，涉及大黄素作为PI3K/Akt/mTOR信号转导通路活化分子p-Akt和p-mTOR抑制剂，尤其是对急性白血病耐药细胞PI3K/Akt/mTOR信号转导通路影响的应用。

背景技术：

磷脂酰肌醇-3激酶(Phosphatidylinositol-3 Kinase，简称PI3K)是生长因子超家族信号转导过程中的重要分子，和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(简称Akt)及其下游的信号分子哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(简称mTOR)组成的PI3K/Akt/mTOR是体内重要的信号转导通路之一，通过调节关键信号分子的活化状态，在细胞内发挥促进增殖、抑制细胞凋亡作用，有接近70％的急性髓系白血病(AML)患者存在PI3K/Akt/mTOR信号通路的异常激活，并且该信号通路的持续激活与白血病多药耐药密切相关。Akt是PI3K直接的靶蛋白，在PI3K作用下，Akt催化结构域Thr308和调节结构域Ser473两个位点发生磷酸化而充分活化，活化的Akt(p-Akt)能进一步作用于下游靶蛋白包括：(1)磷酸化Bad、Par-4、Caspase-9和P21等促凋亡相关蛋白，使其失活，负调控其促凋亡功能；磷酸化转录因子家族成员Forkhead蛋白，抑制促凋亡基因的转录功能，负调节凋亡促进信号，促进细胞存活；(2)磷酸化核因子-κB(NF-κB)的抑制性蛋白IκB激酶(IKK)，使IκB磷酸化，NF-κB从IκB/NF-κB复合物中解离，进而核转位，促进其转录活性；并且能够磷酸化NF-κB/p65的Ser529和Ser536位点，使结合在核内NF-κB结合序列上的NF-κB的转录活性显著增强，Bcl-2家族成员Bcl-xl表达增强，促进细胞存活；(3)磷酸化激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)的Ser2448位点，从而激活mTOR，活化的mTOR(p-mTOR)可磷酸化其下游的两个重要信号分子即mRNA翻译所必需的底物核糖体蛋白S6激酶(p70S6k)和真核翻译起始因子4E(eIF4E)-结合蛋白1(4E-BP1)。p70S6k被激活后促进核糖体蛋白的翻译过程。4E-BP1磷酸化后与eIF4E解离，最终增强了与细胞增殖有关的基因的翻译；(4)磷酸化糖原合成酶激酶-3(glycogen synthasekinase-3β，GSK-3)。GSK-3被Akt活化后，解除对真核起始因子(eIF2B)磷酸化位点的作用，使该抑制位点发生去磷酸化，从而启动蛋白质合成途径。GSK-3有两种亚型：GSK-3α、GSK-3β，已有的研究表明，GSK-3β基因敲除小鼠因肝细胞凋亡导致的肝坏死而死于胚胎期，该现象与NF-κB有关，此研究结果表明，GSK-3β对于维持细胞生存是必不可少的。还有的研究进一步证实，GSK-3β可直接磷酸化NF-κB系统的组成成分，增加NF-κB的活性，从而促进细胞增殖。因此，PI3K/Akt/mTOR信号通路关键信号分子异常活化后肿瘤细胞抗凋亡作用增强、细胞增殖失控，阻断PI3K/Akt/mTOR信号转导通路多种效应分子的活化为白血病的靶向治疗提供新靶点。