암 면역 요법을 위한 WNT 억제제

암 면역요법을 위한 WNT 조절

면역 체계의 중요한 특성은 "외부" 세포를 신체의 정상 세포와 구별하여 신체가 정상 세포를 유지하면서 외부 세포를 공격할 수 있도록 하는 것입니다. 

 

따라서 "체크포인트"를 사용합니다. 

이 부분은 지난 글을 참고하도록 합니다.

https://blog.daum.net/health-life/42

면역 체크포인트 억제제

 

그런데 문제는 소수의 환자만이 면역관문 억제제(ICI, Immune checkpoint inhibitors)에 반응합니다.

이유는 종양미세환경(TME, tumor microenvironment)에 영향을 받기 때문입니다.

 

그 중 가장 특성화 되는것이 T-세포 염증 TME와 WNT의 상관관계입니다.

 

최근 연구에서는 대부분의 종양 유형이 T 세포 염증 유전자 발현 시그니처와 반비례하고 WNT/β-카테닌 경로 활성화가 하나의 잠재적 인과 경로임을 발견했습니다( 6 ).

 

종양 시작, 악성 종양 진행 및 치료제에 대한 내성에서 WNT 신호 전달이 중요합니다.

다양한 면역 치료제의 효능을 개선하기 위해 WNT 억제제가 검증되고 있습니다.

 

WNT/β-카테닌 경로는 T 세포 침윤을 회복하기에 면역 요법의 효능을 확장하는데 도움이 됩니다.

몇 가지 특정 억제제가 개발되어 전임상 시험에 들어 갔습니다.

 

WNT/β-카테닌 경로를 약리학적으로 표적화하는 것은 잠재적으로 면역요법의 효능을 향상시킬 수 있습니다.

 

 

현재 임상 개발중인 암 면역 요법을 위한 WNT 억제제

작용메커니즘	약제	임상단계	세부 사항	임상시험
항-FZD7 항체	OMP18R5	1단계	국소 재발성 또는 전이성을 갖는 전이성 유방암; 파클리탁셀과 병용	NCT01973309
AXIN1 활성제	니클로사미드	1단계	원발성 종양 절제술을 받은 결장암	NCT02687009
		1단계	전이성 전립선암, 재발성 전립선암, IV기 전립선암	NCT03123978
		2 단계	표준 요법 하에서 대장암 진행 중 이시성 또는 동기성 전이	NCT02519582
AXIN1 활성제	XAV939	전임상
COX2 억제제	세레콕시브	2 단계	유방암	NCT03185871
DVL2 억제제; PORCN 억제제	IWP-L6	전임상	IFNG 생성 CD4 + 및 CD8 + T 세포에 의한 종양 침윤을 촉진합니다. 종양내 Treg 세포를 고갈시킵니다.
FZD10 타겟팅 ARC	OTSA101	1단계	독소루비신 및 이포스파미드 불응성 활액 육종	NCT01469975
FZD8-Fc 디코이 수용체	OMP-54F28	1b단계	국소 진행성 또는 전이성 간세포암, 소라페닙과 병용	NCT02069145
		1b단계	재발성 백금 민감성 난소암, 파클리탁셀 및 카보플라틴과 병용	NCT02092363
		1b단계	젬시타빈 및 냅-파클리탁셀과 병용하여 치료되지 않은 IV기 전이성 췌장암	NCT02050178
		1단계	전이성 및 절제 불가능한 불응성 고형 종양	NCT01608867
PORCN 억제제	C59	전임상	마우스 흑색종 모델에서 CTLA4 표적 항체와 시너지 효과
PORCN 억제제	ETC1922159	1a/1b 단계	국소 진행성 또는 전이성 고형 종양	NCT02521844
PORCN 억제제	RXC004	1단계	더 이상의 기존 치료에 적합하지 않은 것으로 간주되는 진행성 악성 종양	NCT03447470
PORCN 억제제	WNT974; LGK974	1/2단계	BRAF-mut mCRC 및 WNT 경로 돌연변이; LGX818 및 세툭시맙과 병용	NCT02278133
		2 단계	전이성 두경부 편평 세포 암종	NCT02649530
		1단계	mCRC 및 췌장암에 대한 문서화된 BRAF 돌연변이; Wnt 신호전달의 상류에 기록된 유전적 변경이 있는 모든 조직학적 기원의 종양	NCT01351103
불분명	아르테수네이트	2 단계	단일 원발성 결장직장 선암종 또는 고도 이형성과 침습성 암의 명백한 방사선학적 증거	NCT02633098
불분명	SM08502	1단계	기존 치료에 불응성 또는 불내성인 진행성 고형 종양	NCT03355066
WNT 유인	OMP54F28	1단계	전이가 있거나 절제할 수 없는 고형 종양	NCT01608867
WNT 억제제	CGX1321	1단계	국소 진행성 또는 전이성 고형 종양	NCT02675946
		1단계	결장직장 선암종, 위 선암종, 췌장 선암종, 담관 암종, 간세포 암종, 식도 암종과 같은 진행성 Gl 종양	NCT03507998
WNT5A 억제제	WNT5A 트랩	전임상	면역학적 종양 맥락을 조절합니다. 독소루비신 유도 면역원성 세포 사멸 선호
β-카테닌 억제제	PKF115-584	전임상	생체 내에서 CTL 활성화를 복원합니다 .
β-카테닌 억제제	PRI724	1b단계	진행성 또는 전이성 췌장 선암종, 2차 치료에서 젬시타빈과 병용	NCT01764477
		1/2단계	진행성 골수성 악성종양	NCT01606579
		2 단계	고급 mCRC; 1차 치료에서 mFOLFOX6 + 베바시주맙과 병용	NCT02413853
		1a/1b 단계	1a상: 모든 진행성 신생물; 1b상: mCRC가 있는 환자만	NCT01302405

참고논문 : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6775198/

 

 

 

암 예방 및 치료를 위한 천연물에 의한 β-카테닌 신호전달 표적화

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphar.2020.00984/full

 

Wnt 신호 전달 경로의 돌연변이 및 조절 해제는 인간 암에서 일반적으로 발생하며 β-카테닌 및 β-카테닌 의존 전사의 비정상적인 활성화를 유발하여 암 발병 및 진행에 기여합니다. 

따라서 β-카테닌은 암 예방 및 치료를 위한 유망한 표적으로 입증되었습니다. 

 

많은 천연물은 β-카테닌 발현을 하향 조절하고, 인산화를 조절하고, 유비퀴틴화 및 프로테아좀 분해를 촉진하고, 핵 전위 또는 기타 분자 메커니즘을 억제함으로써 β-카테닌 신호 전달의 억제제로 특징지어집니다. 

이러한 천연물 억제제는 시험관 내 및 생체 내 다양한 ​​암 모델에서 예방 및 치료 효능을 보여주었습니다.

 

 

그림 2.  암 치료를 위한 β-카테닌 신호 전달 경로를 표적으로 하는 천연물. 

(1) β-카테닌 발현 하향 조절, (2) β-카테닌 인산화 조절, (3) β-카테닌 단백질 분해 촉진, (4) β-카테닌 억제

 

20( S )-Rh2, 20( S )-진세노사이드 Rh2; 4β-HWE, 4β-히드록시위타놀리드 E; AEUT, Uncaria tomentosa 의 알칼로이드가 풍부한 추출물 ; APC, 샘종성 용종증 대장균; β-TrCP, β-트랜스듀신 반복체 함유 단백질; CK1α, 카제인 키나제 1α; EGCG, 에피갈로카테킨-3-갈레이트; EESB, Scutellaria barbata D. Don의 에탄올 추출물; GS25, 20( S) -25-OCH3- PPD; GSK3β, 글리코겐 합성효소 키나제 3β; LRP, 저밀도 지단백질 수용체 관련 단백질; PEITC, 페네틸 이소티오시아네이트; PPL, Phellinus linteus 의 다당류 ; TCF/LEF, T 세포 인자/림프구 증강 인자; TPPE, Teucrium polium 식물 추출물.

 

 

β-카테닌 발현 하향 조절

Cortex periplocae의 플라보노이드인 Baohuoside-I가 시험관 내에서 식도암 Eca109 세포의 생존력을 억제하고 세포 사멸을 유도하고 생체 내에서 Eca109 이종 이식 종양의 성장을 억제한다는 것을 입증했습니다.

 

또 다른 플라보노이드 바이칼린은 β-카테닌을 포함한 상피에서 중간엽으로의 전이(EMT) 관련 단백질의 발현을 조절함으로써 시험관 내에서 삼중 음성 유방암 MDA-MB-231 및 4T1 세포의 이동 및 침입을 억제하는 것으로 밝혀졌습니다.

추가 연구에 따르면 바이칼린은 4T1 이종이식 종양이 있는 마우스에서 간 및 폐로의 종양 전이를 예방합니다.

 

디페놀계 천연물 그룹인 리그난은 β-카테닌 발현에 대한 억제 효과를 나타냈습니다.

아크티게닌은 유방암 MCF7 세포의 증식을 억제하고 시험관 내에서 에스트로겐 수용체(ER) 의존적 방식으로 세포자멸사를 유도하는 것으로 밝혀졌습니다.

 

Carya cathayensis 과일의 리그난 E2S는 β-카테닌 발현에 대한 억제 효과도 나타냈습니다.

리그난 E2S는 결장암 HT29, HCT116, LoVo 및 SW480 세포에서 농도 의존적 ​​방식으로 G1기에서 세포 생존력을 억제하고 세포 주기 정지를 유도한다고 보고했습니다.

 

최근에 Rhizoma zedoariae 오일의 sesquiterpene β-elemene이 세포 생존을 억제하고 자궁경부암 SiHa 세포에서 G1기의 세포 주기 정지와 세포 사멸을 유도한다고 보고했습니다.

β-Elemene은 또한 SiHa 세포의 이동 및 침입을 억제하는 것으로 나타났습니다.

 

이량체 세스퀴테르펜은 발암성 동인을 표적으로 하여 단량체보다 더 강력한 항암 활성을 나타냈습니다.

이량체 세스퀴테르펜인 시즈카올 D는 β-카테닌과 그 상류 조절인자 LRP, Dvl2 및 Axin2의 발현을 하향 조절함으로써 간암 세포에서 세포 생존과 집락 형성을 억제하고 세포자멸사를 유도하는 것으로 밝혀졌습니다.

 

잘 알려진 한약재인 Panax ginseng의 유효성분인 진세노사이드 20( S )-25-OCH 3 -PPD가 β-카테닌과 그 표적인 CDK4, 사이클린 D1, c-Myc, TCF4의 단백질 발현을 하향 조절함으로써 결장암과 폐암 세포에서 생존력을 억제하고 세포 사멸을 유도한다는 것을 발견했습니다.

 

보다 최근에는 20(S )-진세노사이드 Rh2는 단백질과 mRNA 수준 모두에서 β-카테닌의 발현을 하향 조절함으로써 세포 생존력을 억제하고 G0/G1 단계에서 세포 주기 정지 및 백혈병 KG-1a 세포의 세포자멸사를 유도합니다.

 

약용 식물의 스테롤은 최근 β-카테닌 신호 전달을 억제하는 것으로 나타났습니다.

전통 약용 식물인 Asclepias curassavica Linn의 스테롤 화합물인 β-sitosterol은 결장암 COLO 320 DM 세포에서 세포 성장을 억제하고 세포자멸사를 유도합니다.

 

β-시토스테롤은 또한 쥐에서 1,2-디메틸히드라진(DMH) 유도 결장 발암에 대한 화학 예방 효과를 보여주었습니다.

 

Kim et al. 등(Kim et al., 2017)은 β-카테닌 신호전달의 새로운 억제제로서 Telectadium dongnaiense bark의 메탄올 추출물에서 페리플로신을 확인했습니다.

 

페리플로신은 β-카테닌 및 그 하류 표적의 단백질 발현 수준을 감소시켜 결장암 HCT116, SW480, HCT15 및 LS174T 세포의 성장 억제를 유도하는 것으로 보고되었습니다.

 

Euodia rutaecarpa (Juss.) Benth의 퀴놀론 알칼로이드, Evodiamine는 시험관 내에서 간세포 암종(HCC) HepG2 및 SMMC-7721 세포의 증식, 침습 및 이동을 억제하고 생체 내에서 H22 및 SMMC-7721 이종 이식 종양이 있는 마우스에서 종양 성장 및 혈관신생을 억제하는 것으로 보고되었습니다.

에보디아민에 의한 β-카테닌 단백질 발현의 하향 조절은 항HCC 활성에 기여하는 것으로 밝혀졌습니다.

 

레스베라트롤과 페네틸 이소티오시아네이트(PEITC)는 다중 분자 표적을 가진, β-카테닌 신호 전달을 억제하는 식이 항암 화학 예방 화합물입니다.

 

또한 약용 난초의 gigantol과 Phellinus linteus의 다당류는 β-catenin과 그 표적의 단백질 수준을 감소시켜 암세포의 성장과 침윤을 억제하는 효과를 보였습니다.

 

또한, 간장 식물인 Dumortiera hirsute의 리카르딘 D는 APCMin/+ 마우스에서 장 선종 형성에 대한 예방 효과를 보여주었습니다.

리카르딘 D가 생체 내에서 β-카테닌의 단백질 발현 수준을 감소시키는 것으로 나타났지만 β-카테닌이 항암 활성에 얼마나 중요한지는 알려져 있지 않습니다.

 

 

β-카테닌 인산화 조절

최근 여러 천연물이 β-카테닌 인산화 및 불활성화를 유도하여 암세포의 성장과 전이를 억제하는 것으로 나타났습니다.

다양한 야채와 과일에서 흔히 발견되는 플라보노이드인 피세틴은 β-카테닌의 인산화를 촉진하고 결장암 세포에서 핵 수준을 감소시킨다고 보고했습니다.

 

또한 피세틴은 핵 및 전체 암세포에서 TCF1 및 TCF4의 발현을 하향 조절하는 것으로 밝혀졌습니다.

결과적으로, 피세틴은 세포 생존력을 억제하고 결장암 HCT116 및 HT29 세포에서 세포자멸사를 유도합니다.

 

목련 나무 껍질의 리그난인 Honokiol은 Ser45, Ser33/37 및 Thr41에서 β-catenin의 인산화를 유도하고 핵의 β-catenin 단백질 수준을 감소시키는 것으로 밝혀졌습니다.

또한 honokiol이 비소세포폐암(NSCLC) 세포의 이동을 억제한다는 것을 입증했습니다.

 

최근에 Physalis peruviana에서 추출한 천연 비타놀라이드인 4β-하이드록시 위타놀라이드 E(4β-HWE)가 결장암 HCT116 세포에서 인산화된 β-카테닌 수준을 증가시키고 활성 비인산화 형태 및 총 β-카테닌 수준을 감소시킨다고 보고했습니다.

 

4β-HWE는 정상 결장 상피세포(CCD-841-CoN)에 대해 최소한의 세포독성으로 결장암 세포에서 세포 생존을 억제하고 G0/G1 단계에서 세포 주기 정지 및 세포 사멸을 유도하는 것으로 나타났습니다.

 

더 중요한 것은, 이 화합물이 HCT116 이종이식 종양이 있는 마우스의 평균 체중에 큰 변화를 일으키지 않으면서 종양 성장에 대한 강력한 억제 효과를 보였다는 것입니다

 

Scutellaria barbata D. Don(EESB)의 에탄올 추출물이 시험관 내에서 결장암 HT-29 세포의 생존과 증식을 억제하고 생체 내에서 HT-29 이종이식 종양의 성장을 억제한다는 것을 발견했습니다.

 

작용 메커니즘 연구에 따르면 EESB가 β-카테닌 인산화를 유도하고 HT-29 세포에서 총 β-카테닌의 발현 수준을 감소시키는 것으로 나타났습니다.

 

β-카테닌 인산화를 유도하는 앞서 언급한 천연물과 달리 석정체 뿌리의 안트라퀴논 유도체인 시코닌은 교모세포종 세포에서 β-카테닌의 인산화를 상황에 따라 억제한다. 

 

보다 구체적으로, 이 화합물은 U251 세포의 수준을 변경하지 않고 U87 세포의 Tyr333에서 β-카테닌 인산화를 억제합니다. 

그러나 시코닌은 U87 및 U251 세포주 모두의 증식, 이동 및 침습에 대한 억제 효과를 나타냈습니다.

추가 연구에 따르면 시코닌은 PI3K/Akt 경로도 억제하며, 이는 항암 활성에 중추적인 역할을 할 수도 있습니다.

 

 

β-카테닌 단백질 분해 촉진

중국 약초 Scutellaria radix (Huang-Qin이라고도 함)의 플라보노이드인 wogonin은 시험관 내에서 결장암 세포의 G1 단계에서 세포 생존 및 집락 형성을 억제하고 세포 주기 정지를 유도하는 것으로 밝혀졌습니다..

Wogonin은 또한 생체 내에서 HCT116 이종이식 종양의 성장을 억제하는 것으로 나타났습니다.

Wogonin은 파괴 복합 단백질 GSK3β 및 Axin을 활성화하여 β-카테닌 인산화 및 분해를 촉진합니다.

wogonin은 화합물에 의한 β-catenin 신호 전달의 억제에 적어도 부분적으로 책임이 있는 CDK8 활성을 억제한다는 것이 추가로 밝혀졌습니다.

 

대황의 안트라퀴논 유도체인 Rhein은 Ser33에서 β-카테닌 인산화를 촉진하고 GSK3β가 중요한 역할을 하는 단백질 분해를 촉진하는 것으로 나타났습니다.

 

또한 rhein이 시험관 내에서 HepG2 및 Hela 세포의 S기에서 세포 증식을 억제하고 세포 주기 정지를 유도하고 생체 내에서 HepG2 이종이식 종양의 성장을 억제한다는 것을 발견했습니다.

 

Angelica gigas Nakai 의 뿌리에서 확인된 피라노쿠마린인 Decursin 은 유망한 항전립선암 효능을 나타냈습니다.

최근에 β-카테닌/TCF 리포터 유전자를 과발현하는 HEK293 세포를 사용하여 β-카테닌 신호전달의 억제제로서 데커신을 스크리닝하고 확인했습니다.

추가 연구에서 데커신은 β-TrCP 의존적이지만 GSK3β 독립적인 방식으로 β-카테닌의 프로테아좀 분해를 촉진합니다.

 

녹차에서 가장 풍부한 폴리페놀인 에피갈로카테킨-3-갈레이트(EGCG)도 β-카테닌 단백질 분해의 유도제로 특징지어집니다. 

그들은 처음에 EGCG가 핵, 세포질 및 막 관련 분획에서 β-카테닌 단백질 수준을 감소시켜 β-카테닌 신호 전달을 억제한다는 것을 발견했습니다.

 

더욱이, EGCG는 β-카테닌 신호전달의 억제에 기여하는 리소좀으로 β-카테닌의 이동을 촉진하는 것으로 나타났습니다.

β-카테닌 신호전달에 대한 EGCG의 억제 효과는 피부 및 결장암 세포에서 추가로 확인되었습니다.

 

EGCG는 Ser45 및 Ser33/37에서 β-카테닌 인산화를 촉진하고 β-TrCP 의존적 방식으로 프로테아좀 분해를 촉진한다고 보고했습니다.

EGCG가 암 줄기 세포(CSC)의 특성을 억제하고, 증식을 억제하며, 결장암 세포에서 세포자멸사를 유도한다는 것을 보여주었습니다.

 

 

β-카테닌 핵 전위 억제

β-카테닌은 세포질 β-카테닌이 핵으로 들어가 β-카테닌/TCF/LEF 복합체를 형성할 때 TCF/LEF 매개 전사를 위한 보조 활성제로 작용합니다. 

 

식물 플라보노이드인 아피게닌이 전립선 종양 형성 및 전이를 예방하고 전체 생존을 개선함으로써 TRAMP 마우스에서 강력한 화학 예방 효능이 있다고 보고했습니다.

 

추가 연구에 따르면 아피게닌은 시험관 내 전립선암 DU145 세포 및 생체 내 TRAMP 마우스의 전립선 종양에서 β-카테닌의 핵 수준을 감소시키고 E-카드헤린의 세포질 수준을 증가시키는 것으로 나타났습니다

 

생강과의 식이 폴리페놀인 잘 알려진 화학 예방제인 커큐민은 β-카테닌의 핵 수준을 하향 조절하고 프로모터 DNA에 대한 β-카테닌/TCF/LEF의 결합을 방해하여 차단하는 것으로 나타났습니다.

 

또한 curcumin은 β-catenin, E-cadherin 및 APC의 caspase-3 매개 분해를 촉진하여 세포-세포 접착의 손실을 유발할 수 있음을 발견했습니다.

 

천연 유래 폴리페놀인 엘라그산은 7,12-디메틸벤즈[a]안트라센으로 유발된 햄스터 협측 주머니 발암 모델에서 구강 암종의 발병을 억제하는 것으로 밝혀졌습니다.

 

항암 효능은 β-카테닌 핵 전위의 억제에 기인한 반면, 엘라그산에 의한 NF-κB의 비활성화는 β-카테닌 신호전달의 억제에 기여할 수 있습니다.

 

또한, 이소엘류테린과 톡소플라빈(PKF118-310)은 세포질 발현 수준에 영향을 미치지 않으면서 β-카테닌의 핵 축적을 감소시키는 것으로 나타났습니다.

 

PKF118-310은 또한 골육종 U2OS 세포에서 생존력, 이동 및 침입을 억제하고 G2/M 단계에서 세포 주기 정지 및 세포 자멸사를 유도하는 것으로 밝혀졌습니다.

 

 

기타

여러 천연물이 β-카테닌 자체에 직접적인 영향 없이 상류 조절자를 표적으로 하여 β-카테닌 신호전달을 억제하는 것으로 보고되었습니다( 표 1 ).

 

최근 식물 유래 세스퀴테르펜 락톤, 파르테놀리드를 고처리량 스크리닝을 통해 β-카테닌 신호전달의 소분자 억제제로 확인했습니다.

 

또한 파르테놀라이드는 리보솜 단백질 RPL10에 직접 결합하여 TCF4/LEF1의 단백질 합성을 차단하고 단백질 수준을 감소시켜 β-카테닌/TCF/LEF 매개 유전자 전사 및 결장암 세포의 증식을 억제하는 것으로 밝혀졌습니다.

 

β-카테닌의 안정성 및 세포내 분포에 영향을 미치지 않고 중국 전통 의학 Berberis amurensis 의 알칼로이드인 베르바민이 CaMKII γ의 ATP 결합 포켓에 특이적으로 결합하고 키나제 활성을 억제하여 β-카테닌을 포함한 다운스트림 표적을 억제한다는 것을 발견했습니다.

 

또한 베르바민은 시험관 내에서 백혈병 세포의 세포 사멸 및 자가 포식 사멸을 유도 하고 생체 내에서 티로신 키나제 억제제(TKI) 내성 K562 또는 원발성 만성 골수성 백혈병(CML) 이종이식 종양을 보유한 마우스에서 종양 성장을 억제한다는 것이 밝혀졌습니다.

 

E-cadherin/β-catenin 복합체를 회복시키는 천연물은 암 전이를 예방하는 것으로 밝혀졌습니다.( 표 1 )

 

Teucrium polium 식물 추출물(TPPE)이 E-cadherin/β-catenin 복합체의 형성을 향상시키고, β-catenin 인산화를 억제하며, 전립선암 PC3 및 DU145 세포의 침습 및 운동성을 감소시킨다는 것을 발견했습니다.

TPPE는 또한 전립선암 세포 증식을 억제하고 S기에서 세포 주기 정지를 유도하는 것으로 나타났습니다.

 

또한, 운카리아 토멘토사( Uncaria tomentosa )의 알칼로이드가 풍부한 추출물을 비롯한 여러 다른 천연물, dinactin, caffeoylquinic acid 및 chromomycins A2 및 A3은 암세포에서 β-catenin 신호 전달에 대한 억제 효과를 나타냅니다. 

 

 

 

Wnt/베타-카테닌 제품

https://www.selleckchem.com/Wnt.html

Wnt Inhibition | Wnt Inhibitor Review