[发明专利]DHX33基因作为Ras驱动的癌症分子靶点的应用

说明书

本发明提供DHX33基因作为Ras驱动的癌症分子靶点的应用。本发明从基于解旋酶测定的化学化合物库中筛选到一种有前途的DHX33小分子抑制剂，它可以阻止多种人类肺癌细胞系中的癌细胞增殖、迁移和细胞存活。抑制剂处理后细胞转录组的变化与DHX33敲低的转录组变化部分重叠，解旋酶活力分析表明该抑制剂对DHX33具有一定的选择性。更重要的是，这种抑制剂可以阻止人肺癌细胞的异种移植和Ras驱动原发肺癌模型的发生发展，同时对小鼠的毒性很小。本发明首次揭示了DHX33在体内针对但可能不限于Ras驱动的肺癌中的关键作用，并突出了药理学靶向DHX33可能是Ras突变肺癌的可行选择。

技术领域

本发明涉及生物医药领域，具体地说，涉及DHX33基因作为Ras驱动的癌症分子靶点的应用。

背景技术

原癌基因Ras编码约20KDa的小GTP酶，其可通过法尼基化与细胞膜连接。在细胞外信号刺激后，Ras-GDP被鸟嘌呤交换因子(GEF)激活成GTP结合形式，然后激活多个下游信号通路，以调节细胞生长、增殖、存活和分化。已发现包括PI3K/Akt、Raf/MAP和Rho GTP酶在内的三种主要信号传导途径被Ras作为其下游效应物激活。通过GTP水解成Ras-GDP形式可以关闭活化的Ras。然而，在人类癌症中，这经常被Ras上的位点突变破坏。Ras突变最常发生在G12位上，G12通常在人类癌症中突变为Val、Ser或Asp。该突变导致GTP结合形式的Ras锁定。尽管已发现Ras长期以来经常在人类癌症中发生突变，但由于其表面光滑，尚未发现有效药物可抑制Ras，并且Ras蛋白在临床上仍然是众所周知的难以抑制的分子靶标。Ras-GTP可激活多个下游效应子，使癌细胞能够绕过单一途径抑制，从而赋予其对许多治疗药物的抗性。已发现组合抑制剂可有效治疗许多人类癌症。在Ras驱动的癌症的情况下，人们已经发现同时抑制c-Raf和EGFR可有效地减少胰腺导管腺癌(PDAC)和患者衍生的异种移植物(PDX)模型中的癌症生长。已发现同时对SHP2的抑制可以增强Ras突变的肺癌、胰腺癌和胃癌细胞中MEK抑制剂的抗肿瘤作用。另外，亲脂性双膦酸盐和雷帕霉素相互补偿可以抑制KRAS G12D诱导的小鼠肺肿瘤发生。其他组合药物如PI3K和MEK抑制剂、mTOR和HDAC抑制剂、PLK1和ROCK均已显示对Ras驱动的肿瘤有效。尽管如此，Ras突变的癌症仍然难以治疗。

现有研究表明，DHX33是细胞中Ras的下游转录和翻译靶标。作为DEAH盒RNA解旋酶的成员，DHX33已被确定为核糖体生物发生的关键因子，并在感知细胞质中双链RNA后激活NLRP3炎性体。进一步研究发现DHX33蛋白受多种癌症关键基因的调节，并且在许多人类癌症中失调，例如肺癌、肝癌、成胶质细胞瘤和淋巴瘤。Ras在30％的非小细胞肺癌中发生突变，并且其突变被认为是肿瘤发生的潜在因素。然而，迄今为止尚未开发出成功的药物来抑制Ras用于肺癌治疗。

此前研究中，已将DHX33鉴定为Ras下游效应子，促进细胞周期进程和细胞生长。并发现DHX33的上调对于Ras通过促进核糖体生物发生和蛋白质翻译来增强细胞生长至关重要。像RNA解旋酶家族的许多成员一样，DHX33是一种多功能蛋白质。进一步发现DHX33积极参与mRNA翻译，并通过与基因启动子结合从而在基因转录中发挥作用。在肺癌细胞中，发现DHX33调节参与细胞周期进程和细胞迁移的基因子集。目前尚不清楚DHX33是否可能成为Ras驱动的癌症的分子靶点。

发明内容

本发明的目的是提供DHX33基因作为Ras驱动的癌症分子靶点的应用。

本发明基于测定解旋酶活力从化学化合物库中进行高通量筛选寻找具有抑制DHX33酶活力的小分子。最终确定了一种有前途的DHX33小分子抑制剂，它可以阻止多种肺癌细胞系中的癌细胞增殖、迁移和细胞存活。抑制剂处理后细胞转录组的变化与DHX33敲低的转录组变化部分重叠，解旋酶活力分析表明该抑制剂对DHX33具有一定的选择性。更重要的是，这种抑制剂可以阻止异种移植和Ras驱动肺癌模型的肺癌发展，同时对小鼠的毒性很小。

为了实现本发明目的，第一方面，本发明提供DHX33基因作为Ras驱动的癌症分子靶点的应用。