4-取代吲哚類及苯二氮卓類化合物的設(shè)計(jì)、合成及抗腫瘤活性研究.pdf

1、自從鹽酸氮芥用于治療腫瘤以來(lái)，抗腫瘤藥物研究已經(jīng)有七十多年歷史，但大部分抗腫瘤藥物存在治療效果低、毒副作用大等問(wèn)題。近年來(lái)，以格列衛(wèi)為代表的小分子靶向抗腫瘤藥物的發(fā)現(xiàn)，為腫瘤患者的治療帶來(lái)新希望，多個(gè)替尼類藥物成為臨床首選藥物。隨著靶向藥物的廣泛應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)該類藥物存在易耐藥、價(jià)格昂貴的缺點(diǎn)，使得基于腫瘤新靶點(diǎn)和新機(jī)制研發(fā)高效、低毒靶向藥物成為抗腫瘤藥物研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本論文采用骨架躍遷藥物設(shè)計(jì)方法分別對(duì) Neddylation通路和

2、p53-MDM2通路進(jìn)行小分子抑制劑的設(shè)計(jì)、合成及抗腫瘤活性研究。
　　一、4-取代吲哚類化合物的設(shè)計(jì)、合成及抗腫瘤活性研究
　　NEDD8是人類由 nedd8基因編碼的一種蛋白，結(jié)構(gòu)與功能與泛素分子相似。在 E1活化酶（NAE）、E2結(jié)合酶及 E3連接酶的催化作用下，NEDD8連接到相應(yīng)的靶蛋白，對(duì)靶蛋白進(jìn)行修飾及調(diào)控，稱為 Neddylation。Cullin-RING連接酶(CRLs)是 E3連接酶最大的超家族，對(duì)泛素

3、化途徑及關(guān)鍵信號(hào)蛋白進(jìn)行調(diào)控，控制各種不同細(xì)胞蛋白的降解。通過(guò)調(diào)控 CRLs，Neddylation可以調(diào)控細(xì)胞周期、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及腫瘤形成等過(guò)程。在很多腫瘤患者中，NEDD8通路過(guò)度表達(dá)導(dǎo)致 CRLs非正常激活，抑制 Neddylation通路成為治療惡性腫瘤的一個(gè)新策略。NAE抑制劑能干擾 CRL底物蛋白質(zhì)的降解，導(dǎo)致底物蛋白在胞內(nèi)蓄積，持續(xù)的 Neddylation通路抑制引發(fā)細(xì)胞周期依賴性的 DNA再?gòu)?fù)制，導(dǎo)致細(xì)胞周期 S期 DNA

4、合成失調(diào)，最終激活細(xì)胞凋亡機(jī)制。
　　目前為止沒(méi)有 NAE抑制劑進(jìn)入臨床，首個(gè)選擇性 NAE抑制劑 MLN4924處于 I期臨床試驗(yàn)。我們采用骨架躍遷的設(shè)計(jì)思路，基于 MLN4924的全合成路線，設(shè)計(jì)合成出8個(gè)4-取代吲哚類及吲唑類新型 NAE抑制劑。體外抗腫瘤活性研究表明，所有的化合物對(duì)7種腫瘤細(xì)胞株均體現(xiàn)出較好的活性，表明化合物與陽(yáng)性對(duì)照藥 MLN4924一致，具有廣譜抗腫瘤活性。其中化合物28對(duì)人骨肉瘤細(xì)胞 Saos-2、人

5、肺腺癌細(xì)胞 H1299、人骨肉瘤細(xì)胞 U2 OS和人腸癌細(xì)胞HCT116細(xì)胞株活性最好，分別為3.4、8.62、11.04和11.06μM。化合物19b對(duì) PANC-1細(xì)胞株的48h凋亡率達(dá)60.5％，細(xì)胞周期實(shí)驗(yàn)表明19b和28阻滯細(xì)胞分裂在 G2/M期。
　　二、苯二氮卓類化合物的設(shè)計(jì)、合成及抗腫瘤活性研究
　　作為抑癌基因，p53蛋白在細(xì)胞分化、細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期阻滯等過(guò)程中起到非常重要的作用。研究表明 p53與 MD

6、M2蛋白形成負(fù)反饋調(diào)節(jié)通路，抑制 p53-MDM2相互作用，可以上調(diào) p53蛋白水平，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。因此，p53-MDM2抑制劑成為治療腫瘤的另一種新策略。
　　基于生物電子等排原理，我們?cè)O(shè)計(jì)合成出一類苯二氮卓類 p53-MDM2小分子抑制劑。體外生物活性評(píng)價(jià)表明，化合物顯示出較好的蛋白結(jié)合抑制活性和抗腫瘤活性。其中化合物43對(duì)人骨肉瘤細(xì)胞系 U-2 OS的 IC50達(dá)到4.17μM，優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照藥 nutlin-3。分子對(duì)接