【摘要】：惡性腫瘤和深部真菌感染的發(fā)病率和死亡率逐年增加,嚴(yán)重威脅人類生命健康。腫瘤的發(fā)生發(fā)展涉及多種信號通路的失調(diào),由于多種補償途徑的存在,單一靶點藥物往往難以達到預(yù)期療效。研究表明,多種抗腫瘤藥物的聯(lián)用能實現(xiàn)對腫瘤的持續(xù)抑制。然而這種“雞尾酒”式療法存在劑量設(shè)計復(fù)雜、患者依從性低、藥代動力學(xué)性質(zhì)不可控及藥物-藥物相互作用等缺陷。相比之下,同時作用于具有協(xié)同效應(yīng)的多個靶點的單分子多靶點藥物具有更好的療效、更合理的藥代性質(zhì)、更低的毒副作用等優(yōu)勢。在抗真菌治療方面,氟康唑(FLC)等唑類藥物依然是臨床上使用最廣泛的一線用藥。然而,氟康唑的廣泛應(yīng)用導(dǎo)致耐藥性問題日趨嚴(yán)重(尤其是耐藥白色念珠菌),免疫缺陷患者(HIV感染者、癌癥患者等)因真菌感染的致死率持續(xù)上升。為克服這一問題,氟康唑與耐藥增敏劑(如鈣依賴磷酸酶抑制劑、熱休克蛋白抑制劑、鈣穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)劑、天然產(chǎn)物等)聯(lián)用,以增強對耐藥真菌的療效,已成為該領(lǐng)域研的研究熱點。本論文開展多靶點抗腫瘤和抗真菌先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化研究,內(nèi)容主要包括:(1)新型JAK2/HDAC雙靶點抑制劑作為組合治療急性髓細(xì)胞白血病和深部真菌感染的新策略研究;(2)新型吳茱萸堿類Top/HDAC雙靶點抑制劑的設(shè)計、合成和生物活性研究;(3)新型NAMPT/DNA雙靶點抑制劑的設(shè)計、合成和生物活性研究。此外,本論文還完成了基于虛擬篩選發(fā)現(xiàn)及優(yōu)化新型Syk抑制劑的研究,為后續(xù)開展多靶點分子設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。一、新型JAK2/HDAC雙靶點抑制劑作為組合治療急性髓細(xì)胞白血病和深部真菌感染的新策略研究白血病患者通常要接受化療藥物聯(lián)用和骨髓移植手術(shù),造成機體免疫低下,是真菌感染的高危人群。該部分研究設(shè)計、合成了一系列能同時治療急性髓細(xì)胞白血病(AML)和深部真菌感染的小分子化合物。這些化合物能同時抑制Janus激酶2(JAK2)和組蛋白去乙酰化酶(HDAC),對多種白血病細(xì)胞株顯示出良好的抑制活性,且與氟康唑聯(lián)用表現(xiàn)出強效協(xié)同作用,能有效抑制耐藥白色念珠菌的生長。其中化合物B18a對JAK2和HDAC6的抑制活性達到納摩爾級(IC_(50)分別為8.4 nM和71 nM)。該化合物在AML動物模型中展示出優(yōu)良的體內(nèi)抗腫瘤活性,與氟康唑聯(lián)用對耐藥白色念珠菌引起的深部真菌感染起到協(xié)同治療效果。上述結(jié)果表明,JAK2/HDAC雙靶點抑制劑為AML和深部真菌感染的組合治療提供了全新策略,同時也為多靶點藥物研究提供了一個有成藥前景的先導(dǎo)化合物。二、新型吳茱萸堿類Top/HDAC雙靶點抑制劑的設(shè)計、合成和生物活性研究近年來,基于表觀遺傳學(xué)靶標(biāo)HDAC的多靶點藥物設(shè)計已成為研究熱點,在提升抗腫瘤療效、降低毒副作用、克服耐藥性等方面顯示出諸多優(yōu)勢。該部分研究基于吳茱萸堿(evo)和HDAC抑制劑,設(shè)計、合成了一系列新型Top/HDAC雙靶點抑制劑。大多數(shù)目標(biāo)化合物不僅對兩個靶點顯示出優(yōu)秀的抑制活性,并且對多種腫瘤細(xì)胞株表現(xiàn)出良好的抑制活性。尤其是化合物C23a對人結(jié)腸癌HCT-116細(xì)胞株具有較強的抑制活性(IC_(50)=0.94μM),并且可以有效地誘導(dǎo)HCT-116細(xì)胞凋亡和阻滯細(xì)胞周期作用。在人結(jié)腸癌HCT-116移植瘤模型中,化合物C23a口服給藥時表現(xiàn)出優(yōu)秀的體內(nèi)抗腫瘤活性(抑瘤率為75.2%),明顯優(yōu)于陽性對照藥SAHA(抑瘤率為36.0%)、evo(抑瘤率為45.6%)和聯(lián)合用藥組(抑瘤率為54.5%)。為基于傳統(tǒng)中藥有效成分發(fā)現(xiàn)新型多靶點抗腫瘤藥物提供了成功案例。三、新型NAMPT/DNA雙靶點抑制劑的設(shè)計、合成和生物活性研究煙酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(NAMPT)是催化哺乳動物煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)補救合成途徑中第一步的限速酶。異常NAD代謝通常與致癌信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān),這表明NAMPT在腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移起著關(guān)鍵作用。NAMPT的小分子抑制劑已經(jīng)被證實在多種體內(nèi)外模型中具有抗腫瘤活性。然而,NAMPT抑制劑(如FK866)在晚期實體瘤中并未觀察到療效。藥物聯(lián)用(例如與DNA損傷劑聯(lián)用)被證明是提高NAMPT抑制劑抗腫瘤療效的有效策略。DNA修復(fù)酶PARP在DNA損傷劑誘導(dǎo)下被激活,進而引起NAD消耗增加,同時NAD的再生在NAMPT抑制劑的作用下被阻斷,兩者相互作用下引起NAD的大量消耗和未修復(fù)的DNA的積累,最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡。基于以上研究背景,該部分研究以NAMPT抑制劑FK866和DNA損傷劑苯丁酸氮芥為模板,設(shè)計、合成了一系列新型NAMPT/DNA雙靶點抑制劑,旨在提高FK866的療效。大多數(shù)目標(biāo)化合物表現(xiàn)出優(yōu)秀的體外抗腫瘤活性,尤其是化合物D9a和D9b對多種腫瘤細(xì)胞株的IC_(50)值小于1 nM。在鼠結(jié)腸癌CT-26移植瘤模型中,化合物D9a和D9b顯示出對正常BALB/c小鼠優(yōu)于BALB/c裸鼠的體內(nèi)抗腫瘤活性,表明這兩個化合物可能有激活免疫系統(tǒng)的作用�？傊�,該部分研究為多靶點抗腫瘤藥物的發(fā)現(xiàn)提供了新思路,先導(dǎo)化合物D9a和D9b值得進行深入研究。四、新型Syk抑制劑的發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化研究脾酪氨酸激酶(Syk)是治療炎癥和自身免疫疾病的潛在靶標(biāo)。該部分研究開展了基于結(jié)構(gòu)的虛擬篩選研究,以期發(fā)現(xiàn)新型Syk抑制劑。Syk酶抑制活性測試發(fā)現(xiàn)新型Syk抑制劑共16個,其中8個化合物的IC_(50)值低于10μM。其中吲哚骨架化合物E8(IC_(50)=3.2μM)在細(xì)胞內(nèi)顯示出較強的Syk抑制活性,并且可以濃度依賴性的抑制淋巴細(xì)胞增殖。進一步對E8進行了系統(tǒng)的構(gòu)效關(guān)系研究,發(fā)現(xiàn)了多個新型Syk抑制劑。其中化合物E33c表現(xiàn)出優(yōu)于母體化合物E8的Syk抑制活性(IC_(50)=1.2μM),可作為發(fā)現(xiàn)新型Syk抑制劑的先導(dǎo)化合物,也為進一步開展多靶點藥物設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：中國人民解放軍海軍軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R914
【圖文】：

圖 1-1. 多靶點藥物設(shè)計模式[19]二、 雙靶點抑制劑(一) EGFR/DNA 雙靶點抑制劑表皮生長因子（epidermal growth factor receptor，EGFR）也稱 erbB1、HER1，在多種實體瘤中高度表達，并且在侵襲性腫瘤生長進程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。EGFR 小分子抑制劑如吉非替尼和厄洛替尼被廣泛應(yīng)用于 EGFR 過表達的腫瘤治療中[20]。然而，絕大多數(shù) EGFR 抑制劑可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞可逆生長，在很多情況下不足以完全消除腫瘤。Jean-Claude 等[21]在 EGFR 抑制劑和 DNA 損傷劑“駢合分子”的合理設(shè)計方面擁有豐富的經(jīng)驗，在過去的十年里報道了若干個組合式三氮烯分子（圖 1-2）。他通過在鳥嘌呤 O6 和 N7 位引入甲基化三氮烯基團獲得 EGFR/DNA 雙靶點抑制劑，證明了該策略的可行性。駢合分子 TZ-I（又稱 SMA41，其中 TZ 表示 DNA 損傷劑尾部，I表示 EGFR 識別區(qū)）通過被動轉(zhuǎn)運進入細(xì)胞后與 EGFR 結(jié)合，或者在生理條件下水解生成 DNA 損傷劑（TZ）和另一個 EGFR 抑制劑 SMA52（I）。SMA41 對皮膚癌

- 60 -圖 2-13. 化合物 B18a、B18h 和 B22 與 JAK2（A，B，C）和 HDAC1（D，E，F(xiàn)）的結(jié)合模式。化合物 B18a 碳原子顏色為黃色，B18h 為淺紅色，B22 為橙色；氧原子為紅色，氮原子為藍色，虛線表示氫鍵。作圖軟件為 PyMol (http://www.pymol.org/)五、 化合物 B18a、B18h 和 B22 對 JAK 和 HDAC 不同亞型的選擇性評價為評價化合物 B18a、B18h 和 B22 對 JAK 和 HDAC 不同亞型的選擇性，測試了這三個化合物對 JAK 的四個亞型（JAK1、JAK2、JAK3、TYK2）和 HDAC 的五個亞型(HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC6、HDAC8)的抑制活性。結(jié)果如表 2-6 所示，化合物 B18a、B18h 和 B22 均顯示出對 JAK2 的高度選擇性，并且優(yōu)于陽性對照

本文編號：2729644