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胰腺癌(Pancreatic Cancer,PC)是一种恶性程度极高的消化系统肿瘤。因其诊断困难且治疗预后不良,胰腺癌患者5年生存率不足5%,存活期中位数仅为6个月。因此,寻找有效的靶向治疗药物对提高胰腺癌的疗效、改善胰腺癌患者的生存率具有重大意义。目前,大量研究表明在胰腺癌中会高频发生c-Myc的扩增和过表达,且c-Myc蛋白异常表达与KRAS突变相关,是可能的效应分子。因此,抑制c-Myc蛋白表达成为胰腺癌治疗的潜在策略。c-Myc是参与胰腺癌早期发展的重要癌基因,与不良预后密切相关。一方面它直接参与细胞周期调控、凋亡、蛋白合成等多种生理进程,另一方面c-Myc也能对约15%的人类基因的表达发生间接调控作用。c-Myc蛋白作为转录因子,目前仍然缺乏直接靶向的特异性抑制剂。本课题通过体内外模型系统筛选发现PI3K(phosphoinositide 3-kinase)和HDAC(histone deacetylase)双靶点抑制剂CUDC-907对胰腺癌细胞具有显著的增殖抑制活性,并对其抗肿瘤机制进行了初步探索。已有文献报道,CUDC-907在分子水平上能直接靶向PI3K通路和HDAC通路,同时能引起c-Myc蛋白的显著性变化。然而,CUDC-907如何通过调控c-Myc进而影响肿瘤生长的机制尚有待研究。首先,我们通过Western Blot检测化合物CUDC-907对靶点PI3K和HDAC的抑制效应,明确了CUDC-907作用剂量依赖性的降低胰腺癌Aspc-1,PANC-1和Capan-1细胞株中磷酸化AKT的水平,并上调组蛋白H3K27ac的水平。同时,通过Western Blot技术以及RT-PCR技术检测胰腺癌细胞中c-Myc蛋白和mRNA水平的变化都发生了显著的下调,该结果提示c-Myc是受CUDC-907间接调控的关键蛋白之一。继而,利用si RNA敲降c-Myc蛋白或构建稳定过表达c-Myc细胞株两种手段,从正反两面共同验证了c-Myc蛋白的表达量与细胞增殖活性直接相关。为进一步探索CUDC-907如何通过HDACs和PI3K抑制c-Myc蛋白的表达,我们分别选取PI3K和HDACs的单靶点抑制剂GDC-0941和Vorinostat(SAHA)做阳性对照进行研究。结果显示,CUDC-907和GDC-0941在作用后使p-AKT表达量下调,进而促进c-Myc在58位点丝氨酸磷酸化而被泛素化酶识别并通过蛋白酶体降解,最终导致c-Myc蛋白本底水平的下调;而另一方面,CUDC-907通过抑制HDAC通路来抑制c-Myc蛋白的合成。CUDC-907能抑制HDAC家族成员之一HDAC6蛋白酶活,通过HDAC6-FOXO1-c-Myc信号轴抑制c-Myc蛋白的转录来抑制c-Myc蛋白合成。基于以上机制研究,我们对CUDC-907抗胰腺癌的药效学做进一步评价。流式细胞术检测结果显示,CUDC-907可剂量依赖性地将胰腺癌细胞阻滞于G2/M期,并显著性地诱导胰腺癌细胞的凋亡,最终导致胰腺癌细胞死亡。这一结果与Western Blot检测相应浓度化合物作用下周期、凋亡通路关键蛋白的变化一致。在体内实验中,CUDC-907对人源胰腺癌细胞株Aspc-1建立的裸小鼠皮下移植瘤模型同样具有显著的生长抑制作用,且给药组瘤组织中c-Myc蛋白表达显著低于溶剂对照组。这一系列实验进一步验证了化合物CUDC-907主要通过抑制c-Myc蛋白表达发挥抗胰腺癌的活性。综上,CUDC-907具有显著的体内外抗胰腺癌增殖活性,具有潜在的临床应用价值。我们发现在CUDC-907发挥抗胰腺癌增殖过程中,c-Myc蛋白发挥了关键性的作用,且PI3K通路和HDAC通路以不同的方式共同调控c-Myc蛋白的表达,这一机制的研究有望为抗胰腺癌药物的研究和胰腺癌治疗提供新的思路。