原癌基因Pim-3在胰腺癌发生中的作用机制以及分子靶向治疗药物的开发,复旦大学附属肿瘤医院实验研究中心复旦大学上海医学院肿瘤学系,李 影奕,Pim-3激酶在胰腺癌发生中的作用机制以Pim-3为靶向治疗分子的新型有效的抗肿瘤药物的开发,报告内容,Pim-3激酶在胰腺癌发生中的作用机制,p34,p34,p34,p37,p40,Kinase Domain,Pim-1,Pim-2,Pim-3,Deneen B. et al. Mol Cell Biol 2003;23:3897,Mikkers H. et al. Mol Cell Biol 2004;24:6104,Pim-3 与恶性转化相关,Pim基因敲出的小鼠生命力旺盛且可繁殖后代,Pim-3是原癌基因。,研究背景,Pim-3 is a proto-oncogene with serine/threonine kinase activity.,Fujii C et al. Int J Cancer. 2005 Mar 20;114(2):209-18.,Pim-3激酶是否与肝脏以外的其它脏器肿瘤发生有关？我们聚焦在同是内胚层来源的器官，胰腺。,Normal Tissue,Cancer Tissues,Pim-3 蛋白在人胰腺癌组织和胰腺癌细胞株中高表达,PCI55,PCI35,-Pim-3,Actin,36,43,kDa,WCL,Pim-3,shRNA,Non Scramble Pim-3,PCI55,Pim-3 siRNA 干扰Pim-3蛋白表达，导致人胰腺癌细胞株细胞凋亡，从而降低细胞活力,Scramble shRNA,Pim-3 shRNA,DNA Content,No shRNA,SubG1,Annexin V,Pim-3 shRNA,Scramble shRNA,Pim-3 shRNA,Scramble shRNA,0 1 2 3 4 5,8 7 6 5 4 3 2 1 0,Cell viability ratio,Time after passage (days),*,*,*,*,Pim-1, Pim-2,Bad,Ser136, Survival Factor,PI3K,AKT,Bad,Ser112,Pim-1 and Pim-2 Can Inactiavte Pro-apoptotic Molecule, Bad, by Phosphorylating Its Serine Residues,Bad,Bcl-XL,+,Bcl-XL,Pim-3,Bad,Pim-3/Bad,PCI55,Pim-3 和 Bad 的相互作用,a-Pim3,HeLa,a-Bad,a-IgG,IP:,PCI35 PCI55 PCI55,25,26,kDa,Bad,IgG,Blot: anti-Pim3,Blot: anti-Bad,50,36,Pim-3,IgG,Immunoprecipitationwith anti-Pim-3,Western blotting with anti-Bad,Washing with Stripping buffer,Western blottingwith anti-Pim-3,Pim-3,pBad112,Pim-3/pBad112,PCI35 PCI55,20mm,Pim-3和磷酸化Bad在细胞质内共定位,Actin,Bad,pBad112,pBad136,pBad155,Pim-3,26,26,26,26,43,KDa,36,shRNA,Non Scramble Pim-3,PCI55,降低Pim-3 蛋白表达可以减少 Bad112磷酸化,小结（1）,Pim-3 对于难治性胰腺癌来说是一个很好的靶向治疗分子,以Pim-3为靶向治疗分子的新型有效的抗肿瘤药物开发,胰腺癌是我国十大恶性肿瘤之一早期诊断困难晚期患者手术治疗5年生存率低于5%，发病率等于死亡率 传统的化学治疗存在抗肿瘤能力低，杀伤指数过小，副作用大等缺点 分子靶向治疗具有特异性强，效果显著，正常组织损伤小等优点 现有的抑制增殖因子受体活性的分子靶向治疗缺乏肿瘤治疗的特异性，而且容易产生耐药性,研究背景,Pim-3作为药物靶点，特异性更强。,Pim-3与Pim-1具有高度的同源性（70%）和类似的生物功能,推测Pim-3的立体空间结构,低分子化合物-Pim-3激酶复合物立体空间结构,从DrugBank和PubChem数据库中筛选了23种类似低分子化合物,低分子化合物的筛选,选择并合成了对Pim-3有高亲和性的小分子化合物-蔓生百部碱（stemonamide）合成中间体,蔓生百部碱是百部属生物碱中的一种，其在中国和日本民间医学中作为镇咳药。,合成顺序：T-10 T-6, T-10 T-4 T-5, T-10 T-2 T-3,蔓生百部碱合成中间体结构,Pim-3,Pim-1,Pim-2,T2, T5体外抑制Pim激酶活性,IC50 (mmol/L),Pim-3 Pim-1 Pim-2 AKT-1 AKT-2,T2 T5 T10 AKT1/2,78 92 2000 nd,90 56 2000 nd,33 50 2000 nd,1934 2000, 2000 2000,31.58 72.47,345 462,T-2和T-5抑制Pim激酶活性，却不抑制AKT/PKB的活性,Times after treatment with inhibitor (days),Cell proliferation ratio,T-2,T-5,L3.6pl,T-10,Miapaca-2,T-2， T-5体外抑制人胰腺癌细胞株的细胞增殖,Cell line name,T-2 T-5,L3.6pl 6.6 26.1 MiaPaca-2 5.9 22.9,IC50 (mmol/L),过表达Pim-3可以部分逆转由T-2引起的细胞活力下降,MiaPaca-2,T-2 引起人胰腺癌细胞产生细胞凋亡,T-2抑制Pim-3激酶活性，阻止pBad112, 减少Bcl-XL的表达， 依赖细胞色素C和Caspase-3途径导致细胞凋亡。,pBad112,Bad,Bcl-XL,Cytochrome C,Cleaved-caspase-3,L3.6pl,Actin,pBad136,Caspase-3,Cdc25A,PIM-3,pBad155,5X105 L3.6pl Subcutaneous injection,36,15days,Sacrify,: Intraperitoneal injection,15,16,17,18,19,29,30,31,32,33,22,23,24,25,26,(days),T-2 (20mg/kg),T-2抑制裸鼠皮下胰腺肿瘤的生长,T-2引起裸鼠皮下胰腺肿瘤细胞凋亡和抑制细胞增殖,T-2 抑制肿瘤新生血管形成,*,T-2 对裸鼠血清中的一些生化指标没有影响,DMSO T2 (n=5) (n=6),Hematological parameters,9.30.07 8.080.33 49.883.06 46.721.90 30.043.84 9.91.70 84.21.90 81.171.10 00 0.170.07 00 00 13.401.83 16.671.00 2.400.46 2.000.15,RBC Platelets WBC Neutrophil Eosinophils Basophil Lymphocytes Monocytes,106/ml 104/ml 103/ml % % % % %,BALB/C裸鼠全血中白细胞正常值 3.841.64 103/ml ,T-2抑制荷瘤小鼠全血中白细胞的数量增多， 使其恢复到正常,蔓生百部碱可以作为设计Pim-3激酶抑制剂的先导化合物 开发新药，应用临床，为难治性胰腺癌提供新的治疗方法,小结（2）,线粒体,谢谢！,