基于HDAC多靶點抑制劑的設(shè)計、合成與抗腫瘤活性研究
發(fā)布時間:2020-07-03 03:54
【摘要】: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;^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/ⅡHDACs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Topl/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顯著增加腫瘤細(xì)胞乙酰化組蛋白水平。二、新型Nampt抑制刑的設(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,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Nampt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HDAC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15 nM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為突出,5a和10a對Nampt抑制活性IC50值分別達(dá)18.6 nM和41 nM,對HDAC的IC50值分別為15 nM和40 nM,并且對三種腫瘤株體外細(xì)胞也具有較好的抑制活性。5a是所有化合物中同時對兩種酶抑制活性最強(qiáng)的,是一個比較有前景的HDAC-Nampt雙靶點先導(dǎo)化合物,值得進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)優(yōu)化以進(jìn)一步提高其細(xì)胞水平的抗腫瘤活性。
【學(xué)位授予單位】:福建中醫(yī)藥大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:R914
【圖文】:
選用喜樹堿作為陽性對照藥,測試結(jié)果見圖1-3。結(jié)果顯示所有目標(biāo)化合物在100逡逑濃度下均能夠有效的抑制Topi的活性,超螺旋DNA未能進(jìn)行解螺旋。為此,我們將這逡逑些目標(biāo)化合物進(jìn)一步的在50邋^11^1濃度下進(jìn)行Topi抑制實驗(圖3A),從結(jié)果中可^得逡逑出,帶有I,2,4-啜二嗤類化合物8a-c對Topi的抑制活性明顯要強(qiáng)于其他類型分子化合逡逑物,并且1義4-啜二哇類化合物8a-c在該濃度下依然具有很好的Topi抑制活性,遠(yuǎn)與逡逑1,2,4-V訊燉嗷銜錚福幔憔哂瀉芎玫奶逋飪怪琢齷钚韻嘁恢。其中,活性最好的他合辶x銜鏤哂辛鏨棧吹幕銜錚福。辶x媳究翁庾樵誶捌諮芯糠⑾鄭馨坊飫秤⒓罨銜錚攏矗靛澹ɑ銜錚保┎喚鍪嵌裕裕錚穡殄義暇哂幸種譜饔,抠犥对TeP穡慘簿哂幸種譜饔謾Mü笛榻徊街な擔(dān)馨坊飫秤⒓鑠義希攏矗凳牽裕錚穡楹停裕錚穡駁乃匾種萍,因此,晤U墻杓坪銑傻乃心勘昊銜锝辛隋澹裕錚穡插義系囊種蘋钚允笛,覄诿{辭勺魑糶遠(yuǎn)哉找H繽跡常桿荊廡┠勘昊銜鐫冢擔(dān)埃蓿灣義嚇ǘ認(rèn)
本文編號:2739146
【學(xué)位授予單位】:福建中醫(yī)藥大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:R914
【圖文】:
選用喜樹堿作為陽性對照藥,測試結(jié)果見圖1-3。結(jié)果顯示所有目標(biāo)化合物在100逡逑濃度下均能夠有效的抑制Topi的活性,超螺旋DNA未能進(jìn)行解螺旋。為此,我們將這逡逑些目標(biāo)化合物進(jìn)一步的在50邋^11^1濃度下進(jìn)行Topi抑制實驗(圖3A),從結(jié)果中可^得逡逑出,帶有I,2,4-啜二嗤類化合物8a-c對Topi的抑制活性明顯要強(qiáng)于其他類型分子化合逡逑物,并且1義4-啜二哇類化合物8a-c在該濃度下依然具有很好的Topi抑制活性,遠(yuǎn)與逡逑1,2,4-V訊燉嗷銜錚福幔憔哂瀉芎玫奶逋飪怪琢齷钚韻嘁恢。其中,活性最好的他合辶x銜鏤哂辛鏨棧吹幕銜錚福。辶x媳究翁庾樵誶捌諮芯糠⑾鄭馨坊飫秤⒓罨銜錚攏矗靛澹ɑ銜錚保┎喚鍪嵌裕裕錚穡殄義暇哂幸種譜饔,抠犥对TeP穡慘簿哂幸種譜饔謾Mü笛榻徊街な擔(dān)馨坊飫秤⒓鑠義希攏矗凳牽裕錚穡楹停裕錚穡駁乃匾種萍,因此,晤U墻杓坪銑傻乃心勘昊銜锝辛隋澹裕錚穡插義系囊種蘋钚允笛,覄诿{辭勺魑糶遠(yuǎn)哉找H繽跡常桿荊廡┠勘昊銜鐫冢擔(dān)埃蓿灣義嚇ǘ認(rèn)
本文編號:2739146
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