【摘要】：NEK2作為一種蘇氨酸/絲氨酸型激酶,對細(xì)胞的有絲分裂過程起著重要的調(diào)控作用,而腫瘤細(xì)胞的特征之一就是有絲分裂過程發(fā)生紊亂。同時,NEK2的過表達(dá)對腫瘤細(xì)胞的增殖、耐藥性、轉(zhuǎn)移惡化以及有絲分裂的不穩(wěn)定都有很大的影響。因此,NEK2可以作為用于腫瘤治療的靶標(biāo)。盡管對NEK2激酶及其抑制劑做過很多研究,但目前為止,也僅有幾類小分子抑制劑的報道,它們只具有激酶及細(xì)胞活性,且細(xì)胞活性不是很理想,而針對體內(nèi)抗腫瘤活性的研究,也僅僅只有我組有過相應(yīng)的報道。其中,化合物MBM-17和MBM-55具有良好的激酶以及細(xì)胞活性,但其藥代動力學(xué)和藥效學(xué)的結(jié)果并不是很理想,從目前的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),還沒有一類同時滿足高活性高選擇性,以及兼?zhèn)淞己玫乃幋鷦恿W(xué)和藥效學(xué)的NEK2抑制劑,更不用說具備上臨床的先導(dǎo)化合物了。因此,針對NEK2這一激酶,開發(fā)出一類高活性高選擇性,生物結(jié)果優(yōu)良的抑制劑就顯得很有必要性。為此,本論文首先對NEK2的概念、生物學(xué)功能以及與腫瘤的關(guān)系進(jìn)行了概述。其次,我們針對之前激酶活性以及腫瘤細(xì)胞活性均表現(xiàn)優(yōu)良的MBM-17和MBM-55這兩個化合物進(jìn)行了分析,認(rèn)為其增溶基團(tuán)的N,N-二甲基乙胺基部分對藥代動力學(xué)和藥效學(xué)具有不利的影響,同時細(xì)胞活性表現(xiàn)得也不是足夠優(yōu)異,因此我們保留了咪唑并[1,2-a]吡啶骨架,運(yùn)用基于活性設(shè)計藥物的策略對這一基團(tuán)進(jìn)行了修飾和合成,主要改成了含氮雜環(huán),同時對其連接位置也進(jìn)行了改變,將7位連接改為8位連接。然后,我們運(yùn)用分子拼合策略,又將芳香連接基團(tuán)的苯環(huán)改成了噻吩環(huán),想進(jìn)一步提高這類抑制劑的腫瘤細(xì)胞抑制活性。最后,通過查閱相關(guān)文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)Idrees M.等人在設(shè)計新型HIV-1 Vif拮抗劑時,采取生物電子等排體策略,將先導(dǎo)化合物的RN-18的酰胺鍵替換為二VA唑和三氮唑基團(tuán)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示酰胺鍵替換為生物電子等排體三氮唑之后,化合物的抗病毒活性提高了5倍。另外由于三氮唑在人體內(nèi)不易被代謝,因而引入三氮唑能提高化合物的代謝穩(wěn)定性。而在之前NEK2抑制劑的設(shè)計研究中,并沒有在這一類抑制劑化合物的結(jié)構(gòu)中引入二VA唑和三氮唑基團(tuán)的先例。受此啟發(fā),為了提高化合物的代謝穩(wěn)定性以及增加結(jié)構(gòu)的多樣性,我們也嘗試對化合物MBM-55進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾,引入二VA唑和三氮唑基團(tuán)。最終,在我們合成的化合物中,有11個化合物的胃癌細(xì)胞活性要優(yōu)于之前細(xì)胞活性最好的MBM-55,其中活性最好的CYZ-2002這一化合物細(xì)胞活性比MBM-55提高了17倍,達(dá)到了38nM。這是目前發(fā)現(xiàn)的基于此類咪唑并[1,2-a]吡啶為骨架結(jié)構(gòu)的NEK2抑制劑,對其進(jìn)行基團(tuán)修飾的衍生物中胃癌細(xì)胞抑制活性最高的化合物,因此具有良好的腫瘤治療前景。
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R914
【圖文】：

圖 1.1 人 NEK2 基因的基因組信息Cell Cycle.2016 895-9072.2 NEK2 的表達(dá)特點(diǎn)NEK2 在細(xì)胞中的表達(dá)水平隨著周期的變化而變化，具體表現(xiàn)為，其在 G表達(dá)水平較低，而在 G1/S 期快速增加，然后在 G2 期表達(dá)穩(wěn)定，進(jìn)入 M 期迅速下降，因而表現(xiàn)為在 G2 和 S 期達(dá)到頂峰。同時，NEK2 作為蛋白激酶可被自身或者外源性磷酸化而活化，被 PP1 去磷酸化而失活。而一旦細(xì)胞進(jìn)裂期后，NEK2A 則會快速消失，但是 NEK2B 在 G1 期之前都會保持相對穩(wěn)表達(dá)量[24]。整體而言，由于轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的修飾，NEK2 的蛋白表達(dá)處個動態(tài)平衡的過程。2.3 NEK2 的生物學(xué)功能

華東師范大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文很關(guān)鍵的作用。總之，NEK2 既參與染色質(zhì)凝縮又參與中心體分離，因此可直接干擾染色體或者間接調(diào)節(jié)中心體，從而導(dǎo)致腫瘤的誘發(fā)[27]、惡化和轉(zhuǎn)移[28]。綜上所述，正常細(xì)胞內(nèi) NEK2 的過表達(dá)，可對細(xì)胞內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生一定程度的致瘤影響

圖 1.3 MBM-17 和 MBM-55 對不同細(xì)胞株的腫瘤增殖抑制曲線在之前的研究中[40]，我組針對化合物 MBM-17 和 MBM-55 這兩個化合物做了進(jìn)一步的腫瘤細(xì)胞活性研究，所選用的五種細(xì)胞株如表格 1.1 所示。從圖 1.3中我們可以發(fā)現(xiàn)，化合物 MBM-17 和化合物 MBM-55 對這五種細(xì)胞株均有不同程度的抑制作用，其中對 MGC-803 胃癌細(xì)胞株的抑制活性最好，對結(jié)腸癌細(xì)胞株 Bel-7402 的抑制活性相對差一些，而對其他三個細(xì)胞株的抑制活性相當(dāng)。表 1.1 為化合物 MBM-17 和化合物 MBM-55 在這 5 種不同腫瘤細(xì)胞株上的細(xì)胞活性值，這有助于我們更直觀地發(fā)現(xiàn)這兩個化合物在這五種不同腫瘤細(xì)胞株上的差距。因?yàn)檫@兩個化合物在胃癌細(xì)胞和結(jié)腸癌細(xì)胞上的抑制活性相對較好，所以后續(xù)針對胃癌細(xì)胞和結(jié)腸癌細(xì)胞又做了進(jìn)一步的研究。表 1.1 MTT 法檢測 MBM-17 和 MBM-55 對不同腫瘤細(xì)胞株的增殖抑制活性腫瘤系 細(xì)胞株 MBM-17MBM-55

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1 陳云中;NEK2抑制劑MBM-17和MBM-55類似物的設(shè)計、合成和活性研究[D];華東師范大學(xué);2019年

本文編號：2746109