基本信息

作品名称:
计算机辅助药物设计新型抗白血病靶向短肽ETP-3904
大类:
科技发明制作A类
小类:
生命科学
简介:
本项目研发了一种新型的抗白血病靶向短肽ETP-3904。这是一种通过特异性结合于EGFR近膜区,阻止EGFR二聚体形成,进而抑制其激酶活性的新型药物。设计源于EGFR近膜区的天然配体EPS8,根据EPS8与EGFR结合区结构特点,通过计算机辅助药物设计技术,设计并筛选出最佳序列ETP-3904。结果表明其具有显著的抑制增殖、促凋亡、周期阻滞及逆转耐药作用,并可抑制EGFR及下游Akt与Erk通路。
详细介绍:
一、研究背景:前期工作中,本课题组通过查阅文献了解到EPS8对肿瘤的增殖、迁移以及耐药具有重要的作用,是一个有效的肿瘤预后因子,而这些理论也在前期工作中得到了验证——降低EPS8的表达能够有效抑制肿瘤细胞增殖、增加化疗药物的敏感性。因此,我们基于计算机辅助药物设计(CADD)技术研发出一种特异性阻断EPS8与EGFR结合的新型短肽药物——ETP-3904。进一步,我们进行了一系列体外活性试验,验证了ETP-3904对多种急性髓系白血病(AML)细胞具有显著的杀伤效应,而对正常细胞无明显毒副作用,并且发现其作用机制可能与抑制EGFR下游的PI3K/Akt、Ras/Erk信号通路相关。目前,ETP-3904的体外试验已基本完成,体内试验正在进行中。另外,我们已与风险投资公司签署合作意向书,即将开展下一步的药物I期临床试验。二、研究成果简介(详见《附加材料》):1、以第一作者及通讯作者身份,发表SCI论文3篇(《Future Oncology》与导师并列一作,影响因子3.202;《Clinical Laboratory》第一作者,影响因子1.056;《International Journal of Clinical Experimental Medicine》与导师并列通讯,影响因子1.422)。据教育部科技查新工作站的科技查新报告显示:国内外均未见除本课题组外的靶向EPS8与EGFR结合的短肽及其应用的相关报道(201536000Y010176);2、申请国家发明专利并获授权1项,现已进入PCT国际申请阶段,首申进入美国阶段。据国家知识产权局的检索报告及PCT国际检索单位书面意见显示:该发明专利新颖性、创造性、实用性兼备(G1410698、PCT/CN2014/094896);3、荣获第十三届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛省赛特等奖,获得广东省大学生科技创新培育(“攀登计划”)专项资金、2013年国家级大学生创新训练计划资金支持;4、受到北京大学血液病研究所黄晓军教授、复旦大学基础医学院病原生物系姜世勃教授的充分赞许与肯定,一致认为本项目科研思路可行性强、创新度高,应用前景潜力巨大。三、研究内容简介(详见 《作品》):1、通过对EPS8的EGFR结合域结构的分析,设计短肽的初始序列为“RKKNK-PPPP-KK”。2、利用VMD软件绘制短肽、Rosetta Dock软件进行短肽与受体的分子对接,筛选出能量构象最低的Top10短肽-EGFR对接结果。3、采用Sybyl 7.3软件分析选取最接近EPS8与EGFR结合的短肽p1。4、利用Amber 12软件进行分子动力学模拟,MMPBSA方法筛选出ΔG最低(-35KJ/mol)的第3904帧短肽-EGFR复合物,并将此短肽命名为ETP-3904。5、ETP-3904交由杭州中肽公司合成,药物纯度为98.5%,并由公司提供短肽的质谱报告。6、利用FITC标记的ETP-3904处理KG1a,在荧光倒置显微镜下证实短肽具有穿膜能力。7、通过MTT法检测ETP-3904对不同亚型的AML细胞(KG1a、THP1、TF1a、HL-60、NB4、U937)以及CML细胞(K562)具有显著的杀伤效应,而对正常细胞无明显毒副作用。8、采用流式细胞术检测ETP-3904对多种AML细胞株具有促凋亡作用,使AML细胞周期阻滞于G2/S期。9、利用Chou-Talalay法证实ETP-3904能够有效增加多种AML细胞株对柔红霉素、阿糖胞苷、派立福新的敏感性。10、本课题组还通过Western Blot法对短肽作用的通路机制进行了初步的探讨,发现ETP-3904的活性作用可能与Erk、Akt及Stat3磷酸化水平的下调有关。
获奖情况:
特等奖

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