依匹哌唑在制备治疗和/或预防乳腺癌的药物中的应用
阅读说明：本技术 依匹哌唑在制备治疗和/或预防乳腺癌的药物中的应用 (Application of brexpiprazole in preparation of medicine for treating and/or preventing breast cancer ) 是由 黄来强 冯春燕 代小勇 王坤 刘可为 邓婷 过冬冬 于 2021-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种抗精神病药物依匹哌唑在制备治疗和/或预防乳腺癌的药物中的应用,属于医药技术领域。本发明通过实验证实依匹哌唑作用于乳腺癌细胞(MCF7、MDA-MB-231、4T1)时,能够起到抑制乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭,并通过干扰乳腺癌细胞的代谢功能,促进乳腺癌细胞发生焦亡,且适当浓度的依匹哌唑对于乳腺癌病变的预防具有较好地效果。本发明为乳腺癌治疗提供有效的小分子药物,在乳腺癌药物领域具有应用前景,为乳腺癌的药物预防提供了新的思路和参考借鉴的可能性。(The invention discloses an application of an antipsychotic drug brexpiprazole in preparing a drug for treating and/or preventing breast cancer, belonging to the technical field of medicines. Experiments prove that the ipiprazole can inhibit proliferation, migration and invasion of breast cancer cells when acting on the breast cancer cells (MCF7, MDA-MB-231 and 4T1), promote the breast cancer cells to be scorched by interfering the metabolic function of the breast cancer cells, and has a better effect on preventing breast cancer lesions. The invention provides an effective small molecule drug for treating breast cancer, has application prospect in the field of breast cancer drugs, and provides new thought and reference possibility for drug prevention of breast cancer.)
技术领域
本发明涉及医药技术领域，尤其涉及依匹哌唑在制备治疗和/或预防乳腺癌的药物中的应用。
背景技术
1.1乳腺癌
癌症(cancer)的发病率在全世界疾病发展中处于优先地位，严重威胁人类的健康。根据2018年国际癌症研究机构(IARC)调查的最新数据显示，乳腺癌在全球女性癌症中的发病率为24.2％，位居女性癌症的首位，其中52.9％发生在发展中国家。在我国，乳腺癌的发病率呈逐年上升趋势，每年有30余万女性被诊断出乳腺癌。在东部沿海地区及经济发达的大城市，乳腺癌发病率上升尤其明显。
乳腺癌是乳腺上皮细胞在多种致癌因子的作用下，发生增殖失控的现象。疾病早期常表现为乳房肿块、乳头溢液、腋窝淋巴结肿大等症状，晚期可因癌细胞发生远处转移，出现多器官病变，直接威胁患者的生命。乳腺癌分子分型主要分为五型，分别为：luminalA乳腺癌、luminalB乳腺癌、三阴型乳腺癌，Her-2阳性(HR阴性)乳腺癌、Her-2阳性(HR阳性)乳腺癌。
目前乳腺癌患者的治疗手段主要是外科手术治疗，内分泌治疗，化学药物治疗和放射线放射治疗。其中化学药物治疗在乳腺癌的治疗中仍然占据着主导地位，因此对化学药物的研究和开发非常重要。
1.2依匹哌唑
依匹哌唑是由丹麦灵北制药和日本大冢公司共同研发的首个多巴胺D2、5-HT1A受体激动剂以及5-HT2A受体拮抗剂化合物。其在精神分裂症的阴性症状和认知功能方面有很好的治疗效果，用于抑郁症的辅助治疗时，起效快。其中，(依匹哌唑/brexpiprazole)片剂作为重度抑郁症患者的辅助治疗，推荐起始剂量是0.5mg或1mg每天1次。而对于精神分裂症患者的治疗，推荐起始剂量是在第1至第4天1mg每天1次。
目前还未有研究涉及依匹哌唑对乳腺癌具体作用效果及机制的研究。
发明内容
针对上述背景技术，本发明的目的在于提供抗精神疾病的药物依匹哌唑的新用途，即依匹哌唑在制备抗乳腺癌药物中的应用。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明提供依匹哌唑在制备治疗和/或预防乳腺癌的药物中的应用。
其中依匹哌唑(Brexpiprazole)，化学名称：7-[4-(苯并[B]噻吩-4-1-哌嗪)丁氧基]-2(1H)-喹啉酮，CAS号为913611-97-9，分子式为C25H27N3O2S，分子量为433.57，EINECS号为811-628-7；结构式如式(I)所示：
进一步地，所述应用为依匹哌唑在制备抑制乳腺癌细胞增殖、迁移和侵袭的药物中的应用。具体地，依匹哌唑的有效浓度为10nM～100nM；所述乳腺癌细胞为MCF7细胞和/或MDA-MB-231细胞和/或4T1细胞。
进一步地，所述应用为依匹哌唑在制备促进乳腺癌细胞的焦亡的药物中的应用。具体地，依匹哌唑的有效浓度为10nM～100nM。
进一步地，所述应用为依匹哌唑在制备抑制乳腺癌人源细胞MDA-MB-231皮下瘤模型中肿瘤生长的药物中的应用。具体地，依匹哌唑有效剂量为250μg/kg～750μg/kg。
进一步地，所述应用为依匹哌唑在制备抑制乳腺癌鼠源细胞4T1转移瘤模型中肿瘤生长的药物中的应用。具体地，依匹哌唑有效剂量为750μg/kg。
在本发明的技术方案中，治疗或预防包括预防肿瘤发生、治疗肿瘤、预防肿瘤复发。
具体地，所述抗肿瘤药物制成多种药用剂型，所述剂型包括糖衣片剂、薄膜衣片剂、肠溶衣片剂、胶囊剂、硬胶囊剂、软胶囊剂、口服液、口含剂、颗粒剂、冲剂、丸剂、丹剂、混悬剂、散剂、酒剂、配剂、滴剂、注射液、粉针剂、乳膏剂、缓释剂、靶向剂等。
所述抗肿瘤药物的给药方式包括口服、注射、植入、外用、喷雾、吸入或它们的组合。
相比现有技术及药用成果，本发明具有如下有益效果：
本发明通过体外实验证实依匹哌唑用于乳腺癌细胞(MCF7、MDA-MB-231和4T1)时，能够起到抑制乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭的能力。本发明中依匹哌唑对乳腺癌细胞的毒性作用分别是MCF7(IC50-53nM)、MDA-MB-231(IC50-450nM)、4T1(IC50-520nM)，而其抑制乳腺癌细胞的迁移和侵袭能力的有效药物浓度分别是MCF7(10nM)、MDA-MB-231(100nM)、4T1(IC50-100nM)。
本发明采用了两种动物模型来验证依匹哌唑对乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭的影响。第一种动物模型是利用三阴性乳腺癌细胞系MDA-MB-231在免疫缺陷的裸鼠身上构建了皮下瘤模型。通过该小鼠模型可以检测依匹哌唑的抑瘤效果。另一种动物模型是乳腺癌细胞4T1在BALB/C小白鼠中的转移模型。通过该模型可以检测依匹哌唑对乳腺癌细胞迁移和侵袭能力的影响。
本发明通过动物模型实验证实了依匹哌唑作为乳腺癌治疗的应用前景，为乳腺癌的药物治疗和预防提供了新的可能性。
附图说明
图1示出了实施例1中依匹哌唑对乳腺癌细胞系(MCF7、MDA-MB-231、4T1)增殖能力的影响；
图2示出了实施例2中依匹哌唑对乳腺癌细胞系(MCF7、MDA-MB-231、4T1)克隆形成能力的影响；
图3示出了实施例3中依匹哌唑对乳腺癌细胞系(MCF7、MDA-MB-231、4T1)迁移能力的影响；
图4示出了实施例4中依匹哌唑对乳腺癌细胞系(MCF7、MDA-MB-231、4T1)侵袭能力的影响；
图5示出了实施例1中依匹哌唑对MDA-MB-231裸鼠皮下瘤模型的抑制效果；
图6示出了实施例1、3、4中依匹哌唑对4T1-Fluc BALB/C小鼠转移瘤的抑制效果。
具体实施方式
下述实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下提供的本发明实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1依匹哌唑可以显著抑制乳腺癌细胞系(MCF7、MDA-MB-231、4T1)的增殖
①将乳腺癌细胞系(MCF7、MDA-MB-231、4T1)以5ⅹ103个/孔接种于96孔细胞培养板中，每孔培养基体积为200μL，培养24h，然后饥饿过夜；
②加入不同浓度梯度(1000nM、500nM、250nM、100nM、50nM、25nM、10nM、5nM、1nM、0nM)的依匹哌唑分别培养24h、48h；
③每孔加入10μL的CCK8工作溶液，继续放入二氧化碳培养箱中培养1-2h；
④取出96孔板，摇床上轻微震荡2-3min，在酶标仪上选择450nm波长进行检测，绘制细胞的生长曲线；
图1显示，不同浓度的依匹哌唑可以显著抑制乳腺癌细胞系(MCF7、MDA-MB-231、4T1)增殖，并且随着作用时间的增加，其抑制乳腺癌细胞系(MCF7、MDA-MB-231、4T1)细胞增殖的作用也更为显著。
实施例2依匹哌唑可以显著抑制乳腺癌细胞系(MCF7、MDA-MB-231、4T1)的体外克隆形成能力
①将乳腺癌细胞系(MCF7、MDA-MB-231、4T1)以1000个/孔接种于6孔细胞培养板中，每孔培养基体积为2mL，培养24h；
②加入不同浓度梯度MCF7(0nM、50nM、100nM)、MDA-MB-231/4T1(0nM、500nM、1μM)的依匹哌唑培养10-12天，收取细胞；
③PBS洗3次，4％多聚甲醛固定30min；
④用PBS洗3次，加入0.1％的结晶紫染色1h；
⑤用PBS洗3次，显微镜拍照。
图2显示，通过克隆实验发现，随着作用浓度的升高，依匹哌唑可以明显抑制乳腺癌细胞系(MCF7、MDA-MB-231、4T1)的克隆形成。***P<0.001与对照组(control)相比较。
实施例3依匹哌唑可以显著抑制乳腺癌细胞系(MCF7、MDA-MB-231、4T1)的迁移能力
①将乳腺癌细胞系(MCF7、MDA-MB-231、4T1)以5ⅹ105个细胞的密度接种到12孔板中，放入二氧化碳培养箱中培养；
②待12孔板中的细胞密度接近90％时，用枪头对目的细胞进行划痕处理，并用PBS清洗3次后，将含有不同浓度MCF7(0nM、10nM)、MDA-MB-231/4T1(0nM、100nM)的依匹哌唑的无血清培养基加入12孔板中继续培养48h，并在相同区域对0h、24h、48h的划痕间距进行拍照；
图3显示，通过划痕实验发现，随着作用浓度的升高，依匹哌唑可以明显抑制乳腺癌细胞系(MCF7、MDA-MB-231、4T1)的迁移能力。
实施例4依匹哌唑可以显著抑制乳腺癌细胞系(MCF7、MDA-MB-231、4T1)的侵袭能力
①Transwell上室中按照1：8的比例预先铺好Matrigel，第二天在Transwell上室中接种5ⅹ104个乳腺癌细胞，将不同浓度MCF7(0nM、10nM)、MDA-MB-231/4T1(0nM、100nM)的依匹哌唑加入到含2％FBS的培养基中培养乳腺癌细胞48h；
②下室加入800ul含有10％FBS的培养基；
③用PBS洗3次，4％多聚甲醛固定30min；
④用PBS洗3次，0.1％的结晶紫染色1h；
⑤用棉签小心刮掉上层细胞，显微镜下拍照。
图4显示，通过Transwell实验发现，随着作用浓度的升高，依匹哌唑可以明显抑制乳腺癌细胞系(MCF7、MDA-MB-231、4T1)的侵袭能力。
实施例5依匹哌唑可以显著抑制MDA-MB-231的成瘤能力
①将8ⅹ106个MDA-MB-231乳腺癌细胞接种到6weeks、18g左右的裸鼠皮下，每组5只；
②第三天对荷瘤小鼠做尾静脉给药处理，分别是DMSO组、Brexpiprazole(250μg/kg)、Brexpiprazole(750μg/kg)，给药频率为每天/1次；
③2天/1次对荷瘤小鼠的体重和肿瘤大小进行测量。
图5依匹哌唑对乳腺癌细胞MDA-MB-231的裸鼠成瘤能力的检测结果中，通过裸鼠成瘤实验可以看出，相对于DMSO组，依匹哌唑在250μg/kg和750μg/kg的剂量下，裸鼠的瘤状物的体积均有减小，因此250μg/kg和750μg/kg的剂量都能显著抑制MDA-MB-231的成瘤能力，并且随着浓度的升高，抑瘤能力增强。
实施例6依匹哌唑可以显著抑制4T1的迁移和侵袭能力
①将1.2ⅹ106个乳腺癌细胞4T1-Fluc以尾静脉的方式接种到6weeks、18g左右的BALB/C鼠中；
②5天后通过小动物成像仪观察BALB/C鼠的成瘤情况；
③从第5天开始对BALB/C鼠做尾静脉给药处理，分别是DMSO组、Brexpiprazole(750μg/kg)，给药频率为每天/1次；
④2天/1次对BALB/C鼠的体重进行测量；
⑤5天/1次对BALB/C鼠做小动物成像，观察小鼠的成瘤和转移情况。
图6依匹哌唑对乳腺癌细胞4T1的BALB/C鼠成瘤能力和转移侵袭能力的检测结果中，通过实验结果可以看出，依匹哌唑在750μg/kg的剂量下能显著抑制4T1的成瘤能力和转移侵袭的能力。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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