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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811090252.2 (22)申请日 2018.09.18 (71)申请人 四川大学 地址 610000 四川省成都市一环路南一段 24号 (72)发明人 王凌 蒋学华 余璐 (74)专利代理机构 成都为知盾专利代理事务所 (特殊普通合伙) 51267 代理人 杨宜付 (51)Int.Cl. A61K 31/7048(2006.01) A61P 35/00(2006.01) (54)发明名称 一种芦丁的新用途 (57)摘要 本发明公开了芦丁的新用途, 芦丁作为 PRMT1。
2、-PXR-P-gp通路抑制剂用于制备治疗与 PRMT1-PXR-P-gp通路调控有关的疾病的药物或 食品。 芦丁在细胞水平上能通过抑制PRMT1-PXR- P-gp通路, 明显的抑制人肝癌细胞系HepG2细胞 中P-gp的表达, 从而逆转由于长期化疗所导致的 P-gp表达增加而产生的肿瘤多药耐药的现象, 增 加肿瘤细胞对化疗药物的敏感性, 提高肿瘤药物 的治疗效果。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 109223814 A 2019.01.18 CN 109223814 A 1.一种芦丁的新用途, 其特征在于, 芦丁作为PRMT1-PXR-P-gp通路抑制剂用于制备治 疗与PRMT1。
3、-PXR-P-gp通路调控有关的疾病的药物或食品。 2.根据权利要求1所述的新用途, 其特征在于, 所述疾病是癌症。 3.权利要求1或2中任一项所述的新用途, 其特征在于, 所述疾病是肝癌。 4.根据权利要求3所述的新用途, 其特征在于, 所述芦丁的血药浓度为45-55 M。 5.根据权利要求3所述的新用途, 其特征在于, 所述芦丁的血药浓度为50 M。 6.权利要求1或2中任一项所述的新用途, 其特征在于, 所述乳腺癌。 7.权利要求1或2中任一项所述的新用途, 其特征在于, 所述卵巢癌。 8.权利要求1或2中任一项所述的新用途, 其特征在于, 所述结肠癌。 权 利 要 求 书 1/1 页 。
4、2 CN 109223814 A 2 一种芦丁的新用途 技术领域 0001 本发明属于医药领域, 涉及芦丁的新用途, 具体涉及卢丁在制备用于治疗与 PRMT1-PXR-P-gp通路调控有关的疾病的药物或食品中的用途。 背景技术 0002 肿瘤多药耐药(Multidrug Resistance,MDR)是指肿瘤细胞长时间接触某一化疗 药物, 对这种化疗药物产生耐药的同时对化学结构、 细胞靶点和作用机制迥然不同的其他 抗肿瘤药物均出现耐药的现象。 肿瘤MDR是乳腺癌、 卵巢癌、 肺癌、 肝癌、 胃癌、 肠癌、 子宫内 膜癌、 各型白血病等许多临床常见恶性肿瘤化疗失败的主要原因。 0003 MDR的。
5、发生机制多样且复杂, 其中MDR-1基因的过度活化及其下游蛋白P-gp的异常 高表达是肿瘤细胞产生多药耐药的主要原因。 化疗药物进入肿瘤细胞后, P-gp结合药物分 子, 通过水解ATP获得能量, 迅速将化疗药物泵出细胞外, 降低细胞毒药物在细胞内的积累, 从而产生耐药。 此外, P-gp的底物特异性差, 大量结构、 功能、 作用靶点、 作用机制并不相关 的抗肿瘤药物均可被其转运, 这种特性使其具备产生交叉耐药或多药耐药的能力和基础。 0004 现有技术中已知有若干可抑制P-gp过表达的化合物, 然而, 它们却具有种种不足。 0005 例如第一代P-gp抑制剂是以钙通道阻滞剂维拉帕米为代表, 。
6、这些药物本身即为P- gp底物, 它们通过与目标P-gp底物竞争P-gp的底物结合位点而发挥P-gp抑制功能。 由于其 机制为竞争性抑制, 亲和力较低, 因此需要较大的应用剂量, 而过大的剂量往往带来临床不 能耐受的毒副作用。 0006 而第二代抑制剂的P-gp亲和力显著增强、 细胞毒性降低, 如PSC833的P-gp抑制效 果可达环孢菌素A的520倍。 然而, 这些化合物最大的缺陷为: 同时抑制肝脏CYP450酶系的 活性。 因此, 第二代抑制剂也未能应用于临床。 0007 从第三代直到目前的第四代P-gp抑制剂, 逐渐转向于植物化合物、 饮食成分中的 天然产物及其衍生物。 目前有报道的具有。
7、P-gp抑制功能的天然产物类型有很多。 天然产物 结构多样、 毒副作用小, 且具有良好的耐受性, 这些特点赋予了第四代P-gp抑制剂较好的临 床应用前景。 然而, 其临床MDR逆转效果仍不理想。 可能是由于这些抑制剂均直接作用于P- gp蛋白, 其作用时间短暂, 在体内与抗肿瘤药物不能起到很好的协同作用 0008 总结四代P-gp抑制剂研发失败的教训, 虽然肿瘤MDR主要由P-gp引起, 但直接作用 于P-gp蛋白并没有根本上抑制P-gp的过表达, 故未能有效的克服肿瘤MDR。 因此, 研究者逐 渐将关注点转移至肿瘤细胞中P-gp的基因表达调控, 从基因水平阻断或下调P-gp蛋白的过 表达, 。
8、有望能克服现有P-gp抑制剂的不足, 从而有效的实现肿瘤多药耐药的逆转。 发明内容 0009 鉴于此, 本发明的目的在于提供更有效的PRMT1抑制剂, 从而可制备用于减少与 PRMT1-PXR-P-gp通路调控有关的、 由于P-gp过表达所导致的肿瘤多药耐药有关的疾病的药 物或食品、 保健品。 本发明提供一种芦丁的新用途, 芦丁作为PRMT1-PXR-P-gp抑制剂用于制 说 明 书 1/5 页 3 CN 109223814 A 3 备治疗与PRMT1-PXR-P-gp通路调控有关的疾病的药物或食品。 芦丁在细胞水平上能通过抑 制PRMT1-PXR-P-gp通路, 明显的抑制人肝癌细胞系Hep。
9、G2细胞中P-gp的表达, 从而逆转由于 长期化疗所导致的P-gp表达增加而产生的肿瘤多药耐药的现象, 增加肿瘤细胞对化疗药物 的敏感性, 提高肿瘤药物的治疗效果。 0010 根据本发明芦丁的新用途的一个具体实施方式, 所述疾病是癌症。 0011 根据本发明芦丁的新用途的一个具体实施方式, 所述疾病是肝癌。 0012 根据本发明芦丁的新用途的一个具体实施方式, 所述芦丁的血药浓度为45-55 M。 0013 根据本发明芦丁的新用途的一个具体实施方式, 所述芦丁的血药浓度为50 M。 0014 根据本发明芦丁的新用途的一个具体实施方式, 所述乳腺癌。 0015 根据本发明芦丁的新用途的一个具体实。
10、施方式, 所述卵巢癌。 0016 根据本发明芦丁的新用途的一个具体实施方式, 所述结肠癌。 0017 发明人经过大量研究, 试验和筛选了多种化合物, 意外地发现: 芦丁可作为有效的 PRMT1抑制剂。 0018 芦丁的结构式如下: 0019 0020 中文名称: 芦丁 0021 英文名称: Rutinum 0022 分子式: C27H30O16 0023 分子量: 610.52 0024 CAS号: 153-18-4。 0025 本发明提供了芦丁在制备用于减少与PRMT1-PXR-P-gp通路调控有关的, 由于P-gp 过表达所导致的肿瘤多药耐药的药物中的用途。 在本发明的一个优选的实施方案中。
11、, 所述 与PRMT1-PXR-P-gp通路调控有关的疾病为化疗过程中所导致的肿瘤多药耐药, 特别优选的 疾病是肝癌。 0026 现有技术中已知: 以下疾病的多药耐药与P-gp的过表达相关: 肝癌、 乳腺癌、 卵巢 癌、 以及结肠癌等。 0027 孕烷X受体(Pregnane X Receptor,PXR)隶属核受体超家族NR1I亚家族, 是一种与 机体防御机制密切相关的转录因子, 主要调控代谢酶CYP3A4和主要的外排转运蛋白如P- gp、 BCRP、 MRP2等的表达, 从而保护机体免受外来物质的损害。 在众多P-gp过表达的肿瘤组 织中, 如乳腺癌、 卵巢癌、 子宫内膜癌、 结肠癌及肝癌。
12、等, PXR均呈现高表达状态, 即PXR的量 与P-gp表达量呈正相关。 体外研究发现, 采用传统化疗药物小剂量间歇诱导或大剂量冲击 诱导都可以使原本敏感的癌细胞逐渐高表达P-gp, 转变为耐药细胞。 而药理性抑制或基因 说 明 书 2/5 页 4 CN 109223814 A 4 敲除PXR都能有效的抑制这种诱导作用, 这提示PXR在癌细胞获得性高表达P-gp的调控中起 了非常关键的作用。 0028 蛋白精氨酸甲基转移酶(Proteinarginine methyltransferases,PRMTs)是表观 遗传学调控中常见的一类酶, 负责蛋白质上精氨酸残基的甲基化。 最近研究表明, PR。
13、MT1作 为组蛋白H4R3特异性的甲基转移酶, 参与多种核受体介导的转录激活, 其中也包括PXR的转 录调控。 0029 本发明的化合物可以配制成各种适合的药物制剂形式。 0030 与现有技术相比, 本发明的技术效果如下: 0031 芦丁在细胞水平上能通过PRMT1-PXR-P-gp通路, 明显的抑制人肝癌细胞系HepG2 细胞中P-gp的表达, 从而逆转由于长期化疗所导致的P-gp表达增加而产生的肿瘤多药耐药 的现象, 增加肿瘤细胞对化疗药物的敏感性, 提高肿瘤药物的治疗效果。 附图说明 0032 图1显示芦丁在不同浓度下对HepG2肝癌细胞的生长抑制作用。 0033 图2表示芦丁和阳性对照。
14、药物对HepG2细胞中PRMT1、 PXR、 P-gp的mRNA水平的影响。 0034 图3表示芦丁以及阳性对照药物对HepG2细胞PRMT1、 PXR、 P-gp的mRNA水平的影响。 0035 图4表示蛋白免疫共沉淀技术检测芦丁与AMI-1对HepG2细胞中PRMT1与PXR蛋白相 互作用的影响。 具体实施方式 0036 下面结合具体实验操作及数据, 进一步说明本发明的技术方案。 0037 以下通过试验说明芦丁对PRMT1-PXR-P-gp通路的调控作用。 0038 实施例1 0039 细胞实验 0040 发明人从细胞水平上证明了芦丁是PRMT1的抑制剂, 以人肝癌细胞系HepG2细胞为 。
15、例, 此化合物可降低HepG2细胞中的PRMT1与P-gp的mRNA水平。 免疫沉淀实验(Co-IP:Co- Immunoprecipitation,免疫共沉淀技术)是以抗体和抗原之间的专一性作用为基础的用于 研究蛋白质相互作用的经典方法。 是确定两种蛋白质在完整细胞内生理性相互作用的有效 方法。 当细胞在非变性条件下被裂解时, 完整细胞内存在的许多蛋白质-蛋白质间的相互作 用被保留了下来。 当用预先固化在磁珠上的蛋白质A的抗体免疫沉淀A蛋白, 那么与A蛋白在 体内结合的蛋白质B也能一起沉淀下来。 再通过蛋白变性分离, 对B蛋白进行检测, 进而证明 两者间的相互作用。 这种方法得到的目的蛋白是。
16、在细胞内与兴趣蛋白天然结合的, 符合体 内实际情况, 得到的结果可信度高。 这种方法常用于测定两种目标蛋白质是否在体内结合; 也可用于确定一种特定蛋白质的新的作用搭档。 结果显示: PRMT1与PXR存在明显的相互作 用, 而应用化合物芦丁(Rutin)后(与阳性药物AMI-1结果相同), P-gp表达降低的同时, PRMT1与PXR之间的相互作用被破坏, 这提示芦丁可能是通过抑制PRMT1与PXR发生相互作 用, 影响PXR对MDR1基因的转录活性, 最终介导P-gp表达下降, 起到逆转肿瘤多药耐药的现 象。 0041 具体实验过程如下: 0042 对肝癌细胞生长的抑制作用: 0043 MT。
17、T比色法常用于检测细胞的存活和生长, 其原理为:外源性加入MTT后, 活细胞线 说 明 书 3/5 页 5 CN 109223814 A 5 粒体中的琥珀酸脱氢酶能使其还原为水不溶性的蓝紫色结晶甲瓒, 而死细胞无此功能。 随 后, 用二甲基亚砜(DMSO)溶解细胞中的甲瓒, 用酶标仪在490nm波长处测定其光吸收值(OD 值), 测得的吸光度值与活细胞数量成正比。 故可用作活细胞数的定量检测。 一般若细胞活 力90, 则认为该浓度药物对细胞生长具有抑制作用。 结果如图1所示, 经过48h处理后, 经 050 M的处理的HepG2肝癌细胞的细胞活力均在90以上, 说明该浓度范围内的芦丁对 Hep。
18、G2肝癌细胞无明显的生长抑制作用。 0044 对肝癌细胞中PRMT1、 PXR、 P-gp mRNA的表达的作用: 0045 采用研究采用了普通逆转录PCR(Reverse Transcription-PCR,RT-PCR)与实时荧 光定量PCR(Real-time Fluorescent Quantitative PCR, Real-time PCR)相结合的方法检 测MDR1、 PXR及PRMT1基因的mRNA表达水平。 RT-PCR的原理为提取组织或细胞中的总RNA, 以 其中的mRNA作为模板, 采用Oligo(dT)或随机引物利用逆转录酶反转录成cDNA; 再以cDNA为 模板, 利。
19、用针对目的基因的特异性引物进行PCR扩增以获得目的基因片段; 最后采用琼脂糖 凝胶电泳分离、 鉴定目的基因条带, 并利用灰度扫描软件将目的基因条带的亮度量化, 因 此, 被认为是半定量分析。 Real-time PCR是一种在DNA扩增反应中, 以荧光化学物质测每次 聚合酶链式反应(PCR)循环后产物总量的方法。 通过内参或者外参法对待测样品中的特定 DNA序列进行定量分析的方法。 Real-time PCR是在PCR扩增过程中, 通过荧光信号, 对PCR进 程进行实时检测。 由于在PCR扩增的指数时期, 模板的Ct值和该模板的起始拷贝数存在线性 关系, 所以成为定量的依据。 Real-tim。
20、e PCR与半定量PCR相比具有操作简便、 灵敏度高等优 点, 其缺点为容易与非特异性双链DNA结合, 产生假阳性。 逆转录PCR与Real-time PCR结合 可充分利用两者优点, 使检测结果更为准确、 可靠。 图2和图3显示芦丁对HepG2肝癌细胞的 生长抑制作用结果。 图2表示不同浓度的芦丁(Rutin)和阳性对照药物(Arginine Methyltransferase Inhibitor 1精氨酸甲基酶抑制剂1,AMI-1)作用于HepG2细胞24h后, 对HepG2细胞中PRMT1、 PXR、 P-gp的mRNA水平的影响(实验数据均以平均值标准差(Mean S.D.)表示, *。
21、P0.05, *P0.01, n3)。 图3表示50 M芦丁(Rutin)处理12h、 24h和48h后以及 4.5 g/mL阳性对照药物(精氨酸甲基酶抑制剂1,AMI-1)处理48小时后, 对HepG2细胞PRMT1、 PXR、 P-gp的mRNA水平的影响(实验数据均以平均值标准差(MeanS.D.)表示, *P 0.05, *P0.01, n3)。 实验结果如图2所示: 25 M、 50 M芦丁(Rutin)和4.5 g/mL的阳性对 照药物AMI-1(精氨酸甲基酶抑制剂1)均能显著抑制PRMT1和P-gp的mRNA水平(P0.05); 并 且如图3所示, 50 M芦丁处理24h和48h。
22、均能显著下调PRMT1和P-gp的mRNA水平(P0.05)。 0046 芦丁抑制肝癌细胞系HepG2细胞上P-gp的表达的机制是: 通过阻断PRMT1与PXR 之间的相互作用, 从而减少P-gp的表达: 0047 利用蛋白免疫共沉淀技术(Co-Immunoprecipitation, Co-IP)研究了PRMT1与PXR 蛋白质之间的相互作用, 结果如图4所示: 所有组Input对照均有条带, 而同源IgG对照均无 条带, 说明结果特异性较好。 P-gp高表达的HepG2细胞中, PRMT1与PXR存在明显的相互作用, 而应用芦丁(Rutin)或阳性对照药物AMI-1后, P-gp表达降低的。
23、同时, PRMT1与PXR之间的相 互作用被破坏, 这提示芦丁(Rutin)和AMI-1可能是通过抑制PRMT1与PXR发生相互作用, 影 响PXR对MDR1基因的转录活性, 最终介导P-gp表达的调控。 图4表示了蛋白免疫共沉淀技术 检测芦丁(50 M)与AMI-1(4.5 g/mL)处理24h对HepG2细胞中PRMT1与PXR蛋白相互作用的影 响(实验数据均以平均值标准差(MeanS.D.)表示, *P0.05, *P0.01, n3)。 结果表明 说 明 书 4/5 页 6 CN 109223814 A 6 芦丁抑制HepG2细胞上P-gp的表达的机制是: 通过阻断PRMT1与PXR之。
24、间的相互作用, 从而减 少P-gp的表达。 0048 总之, 根据上述实验结果可知, 芦丁在细胞水平上能通过抑制PRMT1-PXR-P-gp通 路, 明显的抑制人肝癌细胞系HepG2细胞中P-gp的表达, 从而逆转由于长期化疗所导致的P- gp表达增加而产生的肿瘤多药耐药的现象, 增加肿瘤细胞对化疗药物的敏感性, 提高肿瘤 药物的治疗效果。 说 明 书 5/5 页 7 CN 109223814 A 7 图1 图2 说 明 书 附 图 1/3 页 8 CN 109223814 A 8 图3 说 明 书 附 图 2/3 页 9 CN 109223814 A 9 图4 说 明 书 附 图 3/3 页 10 CN 109223814 A 10 。