基于HDAC多靶點抑制劑的設(shè)計、合成與抗腫瘤活性研究.pdf

1、腫瘤的發(fā)生是一個復(fù)雜的多靶點和多細(xì)胞共同參與的生理活動過程，所以對于腫瘤的治療不能只是簡單的考慮通過抑制單個靶點來達(dá)到對腫瘤的治療。
　　以組蛋白去乙?；?Histone deacetylase，HDACs)為靶點的抗腫瘤藥物研究是當(dāng)前的熱點領(lǐng)域。HDACs調(diào)控了多種組蛋白和非組蛋白的去乙酰化過程，對基因的調(diào)控、轉(zhuǎn)錄及細(xì)胞的增殖、分化、死亡也起到了一定的調(diào)控作用。HDACs已經(jīng)被公認(rèn)為是治療癌癥的一類重要靶點，抑制HDACs可以

2、促使癌細(xì)胞停止生長和分化，促使癌細(xì)胞凋亡。實驗證明，HDACs的作用機(jī)制是通過誘導(dǎo)組蛋白進(jìn)行乙?；癙21的表達(dá)。HDAC抑制劑與多種抗腫瘤抑制劑具有協(xié)同作用，可以有效的增強(qiáng)它們的抗腫瘤活性，如微管蛋白，Hsp90，EGFR和拓?fù)洚悩?gòu)酶(Topisomerase，Top)抑制劑。因此，設(shè)計合成新型的基于HDACs的多靶點抑制劑對抗腫瘤藥物的研究具有重要的意義。本論文研究基于HDACs的多靶點抑制劑，主要分為三部分:(1)基于HDACs和

3、Top抑制劑的協(xié)同抗腫瘤效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)新型拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ/Ⅱ/HDACs多靶點抑制劑;(2)基于高通量篩選得到新型Nampt抑制劑NCRC07392，進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)效關(guān)系和抗腫瘤活性研究;(3)在研究Nampt抑制劑構(gòu)效關(guān)系基礎(chǔ)上，進(jìn)行HDAC/Nampt雙靶點抑制劑的設(shè)計和抗腫瘤活性研究。
　　一、基于拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅰ/Ⅱ和HDACs的新型多靶點抑制劑研究HDACs抑制劑與拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑存在一定的協(xié)同抗腫瘤作用，課題組前期研究設(shè)計合成新型T

4、op1/Top2抑制劑3-胺基-10-羥基吳茱萸堿(B45)，具有優(yōu)秀的體外抗腫瘤活性和良好的體內(nèi)抑制腫瘤生長活性。本研究以上市藥物SAHA和B45為母核，合理拼接，設(shè)計合成11個化合物，這些化合物均表現(xiàn)出良好的多靶點抑制活性，部分化合物活性優(yōu)于陽性藥物。其中，化合物8c活性最好，體外抑制腸癌腫瘤細(xì)胞活性IC50為0.41μM，能有效誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，在5μM時對腫瘤細(xì)胞的凋亡率達(dá)79.1％。此外，Western blot顯示，8c顯著增加

5、腫瘤細(xì)胞乙?；M蛋白水平。
　　二、新型Nampt抑制劑的設(shè)計、合成與抗腫瘤活性研究基于本課題前期對煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(Nicotinamide phosphoribosyl transferase，Nampt)進(jìn)行高通量篩選發(fā)現(xiàn)的新型Nampt抑制劑NCRC07392。本研究對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，合理設(shè)計并合成了一類NCRC07392衍生物，通過化學(xué)合成得到15個首次報道的新化合物，其化合物結(jié)構(gòu)經(jīng)質(zhì)譜和核磁確證。抑酶活性，結(jié)果顯示

6、，化合物12對Nampt抑制活性IC50值為170nM，與NCRC07392活性相當(dāng)，而大多數(shù)化合物對Nampt的抑制活性未能得到較大提高，相較與先導(dǎo)化合物而言，基本維持或略有降低活性，體外活性測試結(jié)果表明，這些目標(biāo)化合物大多數(shù)對三種腫瘤株顯示出了中等及以上的抗腫瘤活性，優(yōu)于先導(dǎo)化合物，其中，化合物9和10的體外抗腫瘤活性最強(qiáng)，本研究工作進(jìn)一步豐富了該化合物的構(gòu)效關(guān)系討論，為該類抑制劑的深入研究奠定了一定的基礎(chǔ)。
　　三、基于Na

7、mpt和HDACs新型雙靶點抑制劑的研究Nampt是一類代謝性靶酶，在機(jī)體內(nèi)與HDACs作用通路存在交叉，其抑制劑與HDACs抑制劑在治療腫瘤時具有協(xié)同作用，設(shè)計全新結(jié)構(gòu)類型的HDAC/Nampt雙靶點抑制劑，能有效避開單酶抑制劑的缺點，提高抗腫瘤活性。
　　本課題以鄰苯二胺類HDAC抑制劑為先導(dǎo)化合物和Nampt抑制劑中三氮唑結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，開展了三氮唑類Nampt-HDAC雙靶點抑制劑的設(shè)計、合成和抗腫瘤活性研究。首先，保留HDA

8、C抑制劑末端的苯胺結(jié)構(gòu)，通過骨架遷移等方式，將Nampt抑制劑中吡啶及三氮唑結(jié)構(gòu)與其結(jié)合得到化合物5a。對5a的Nampt和HDAC抑制作用進(jìn)行了研究，IC50值分別為15nM和18.6 nM，進(jìn)一步對該系列化合物的吡啶基團(tuán)進(jìn)行了構(gòu)效關(guān)系研究，發(fā)現(xiàn)以吡啶環(huán)和帶有胺基取代的苯環(huán)活性最佳。在此基礎(chǔ)上，又對目標(biāo)化合物末端鄰苯二胺結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果表明當(dāng)鄰苯二胺游離胺基對位被取代時，對Nampt和HDAC的抑制活性降低，當(dāng)對位沒有取代時活性較