【摘要】：1.針對B細胞惡性腫瘤的高活性高選擇性PI3Kδ激酶抑制劑以及PI3Kδ/VPS34雙重抑制劑的發(fā)現(xiàn)研究PI3Kδ主要在白細胞中表達,并且在B細胞相關(guān)惡性腫瘤細胞如慢性淋巴細胞性白血病,急性髓細胞性白血病中過量表達,有研究結(jié)果表明,其與B-細胞相關(guān)癌癥有密切的關(guān)系,因此PI3Kδ激酶在近年來受到藥物研究領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。本論文從兩個方面對其從藥物發(fā)現(xiàn)到藥物作用機制進行了研究。第一章：針對B細胞惡性腫瘤中PI3Kδ激酶選擇性抑制劑PI3KD-IN-015的發(fā)現(xiàn)研究。利用計算機輔助設(shè)計和藥物化學(xué)方法,我們發(fā)現(xiàn)了一個ATP競爭性的PI3Kδ抑制劑PI3KD-IN-015,生化實驗和細胞內(nèi)實驗結(jié)果均表明PI3KD-IN-015對PI3Kδ具有較好的選擇性,同時對激酶組中絕大多數(shù)激酶沒有抑制活性。通過抑制PI3Kδ介導(dǎo)的信號通路,PI3KD-IN-015能夠在一定程度上抑制各種B細胞相關(guān)癌癥細胞系的增殖,并且能夠誘導(dǎo)B細胞惡性腫瘤細胞系凋亡和自噬,另外,與自噬抑制劑Bafilomycin的組合用藥,能夠增強PI3KD-IN-015的抗細胞增殖作用。PI3KD-IN-015能夠抑制慢性淋巴細胞性白血病人和急性髓性白血病人原代細胞的增殖。以上結(jié)果均表明,PI3KD-IN-015可能會是一個潛在的針對B細胞相關(guān)惡性腫瘤的候選藥物。第二章：靶向B細胞惡性腫瘤中PI3Kδ/VPS34激酶雙重抑制劑PI3KD/V-IN-01的發(fā)現(xiàn)研究。盡管第一個選擇性的PI3Kδ抑制劑CAL1 01已經(jīng)取得了臨床成功,但是臨床試驗和基礎(chǔ)研究結(jié)果均表明抑制PI3Kδ本身對B細胞惡性腫瘤細胞系并沒有較強的殺傷效果,在對PI3KD-IN-015的表征上也觀測到了類似的現(xiàn)象。一個可能的原因就是抑制PI3Kδ能夠誘導(dǎo)細胞自噬,從而保護細胞逃避死亡。由于Ⅲ類P13K亞型PIK3C3/Vps34在自噬的起始和發(fā)展中起到重要調(diào)控作用,因此我們判斷一個PI3Kδ和Vps34雙重抑制劑有可能會增強我們所觀察到的PI3K8靶向抑制劑的抗增殖活性。通過基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計方法,我們發(fā)現(xiàn)了一個高活性的ATP競爭性的PI3Kδ/Vps34雙重抑制劑PI3KD/V-IN-01,該化合物對PI3K8和Vps34的IC50分別是6 nM和19 nM。對其他的P13K亞型,PI3KD/V-IN-01表現(xiàn)出10-1500倍的選擇性,而且并不抑制激酶組中其它激酶。在細胞環(huán)境中,PI3KD/V-IN-01對PI3Kδ和其它Ⅰ類P13K亞型中表現(xiàn)出了30-300倍的選擇性。跟選擇性的PI3K8抑制劑CAL-101和選擇性的Vps34抑制劑VPS34-IN-1單獨用藥結(jié)果相比,PI3KD/V-IN-01表現(xiàn)出更好的抗慢性淋巴細胞性白血病細胞系,急性髓性白血病細胞系Burkitt淋巴瘤細胞系的增殖活性。此外我們還觀察到FLT3-ITD急性髓細胞性白血病細胞系要比表達野生型FLT3的急性髓性白血病細胞系對PI3KD/V-IN-01敏感。在急性髓性白血病細胞系MV4-11接種的異種移植瘤小鼠模型中,PI3KD/V-IN-01表現(xiàn)出劑量依賴性的的抗腫瘤增殖效果。這些結(jié)果提示我們,雙重抑制PI3Kδ和Vps34可能會是一種行之有效的改善P13K8抑制劑抗腫瘤效果的方法。2.針對慢性骨髓白血病的高活性高選擇性BCR-ABL激酶抑制劑CHMFL-ABL-053的發(fā)現(xiàn)研究BCR-ABL融合酪氨酸激酶腫瘤蛋白是誘發(fā)費城染色體陽性慢性骨髓白血病(Ph+CML)的關(guān)鍵因素,作為新藥研發(fā)靶點,人們已經(jīng)對BCR-ABL進行了大量的探索。但是目前絕大多數(shù)針對BCR-ABL激酶的抑制劑均為多靶點抑制劑,特別是他們都能夠強烈的抑制與ABL激酶結(jié)構(gòu)相近的cKIT的活性。為了給進一步探究ABL激酶的生理和病理作用提供一個更有選擇性的抑制劑,我們從一個多靶點ABL抑制劑GNF-7的二氫嘧啶并嘧啶核心骨架開始,使用藥物化學(xué)的方法對其進行修飾,發(fā)現(xiàn)了一個高活性高選擇性的BCR-ABL抑制劑CHMFL-ABL-053,它對ABL1激酶的ICso是70 nM。在DiscoveRx's KinomeScanTM選擇性試驗中,CHMFL-ABL-053在激酶組中表現(xiàn)出很高的選擇性,S得分(1)=0.02。此外CHMFL-ABL-053對臨床上常用的BCR-ABL激酶抑制劑Imatinib, Nilotinib, Botutinib和Dasatinib的共同副靶點c-KIT激酶沒有明顯抑制活性。通過有效抑制BCR-ABL的自身磷酸化(ECso約100 nM)及其下游STAT5, Crkl和ERK的磷酸化,CHMFL-ABL-053能夠抑制慢性骨髓白血病細胞系K562 (GI50:14 nM), KU812 (GI50:25 nM), MEG-01 (GI50:16 nM)的增殖,并將細胞周期進程阻滯在G0/G1期,同時也能夠誘導(dǎo)細胞凋亡。在大鼠上的藥代動力學(xué)研究結(jié)果顯示CHMFL-ABL-053的半衰期大于4h,具有24%的生物利用度。在接種K562細胞的異種移植瘤小鼠模型中,50mg/kg/天劑量給藥,幾乎完全抑制小鼠體內(nèi)腫瘤生長。作為一個潛在的有效的慢性骨髓白血病候選藥物,CHMFL-ABL-053目前正在進行大量的臨床前期成藥性評估。
[Abstract]:1. the discovery of high activity, high selective PI3K delta kinase inhibitors and PI3K Delta /VPS34 double inhibitors for B cell malignancies and the discovery of PI3K delta mainly expressed in leukocytes and overexpression in B cell related malignant tumor cells such as chronic lymphoblastic leukemia and acute myelocytic leukemic disease. B- cell related cancer has a close relationship, so PI3K delta kinase has been widely concerned in the field of drug research in recent years. This paper has studied its mechanism from drug discovery to drug action from two aspects. Chapter 1: the discovery of PI3K delta kinase selective inhibitor PI3KD-IN-015 for B cell malignant tumor. In computer aided design and drug chemical methods, we found a competitive ATP PI3K delta inhibitor PI3KD-IN-015. Both biochemical experiments and intracellular experimental results showed that PI3KD-IN-015 had better selectivity to PI3K Delta and did not inhibit most of the kinases in the kinase group. By inhibiting the PI3K delta mediated signal pathway, PI3KD- IN-015 can inhibit the proliferation of various B cell related cancer cell lines to a certain extent, and can induce apoptosis and autophagy in the malignant tumor cell lines of B cells. In addition, the combination of the autophagy inhibitor Bafilomycin can enhance the anti proliferation effect of PI3KD-IN-015 to inhibit the chronic lymphocytic leukemia. The proliferation of primary cells in human and acute myeloid leukocytes. These results suggest that PI3KD-IN-015 may be a potential candidate for B cell related malignancies. Second chapter: the present study of the PI3K Delta /VPS34 kinase double inhibitor PI3KD/V-IN-01 in the target B cell malignant tumor, although the first selective PI3K delta suppression. The preparation CAL1 01 has achieved clinical success, but the results of clinical trials and basic studies show that inhibition of PI3K delta itself has no strong killing effect on the cell lines of B cells, and a similar phenomenon has been observed in the characterization of PI3KD-IN-015. One possible reason is the inhibition of PI3K delta to induce cell autophagy. Protective cells escape death. Since class III P13K subtype PIK3C3/Vps34 plays an important role in the initiation and development of autophagy, we judge that a double inhibitor of PI3K Delta and Vps34 may enhance the antiproliferative activity of the PI3K8 targeting inhibitor we observed. A highly active ATP competitive PI3K Delta /Vps34 double inhibitor PI3KD/V-IN-01, which is 6 nM and 19 nM. for the other P13K subtypes of PI3K8 and Vps34, shows 10-1500 times the selectivity for PI3KD/V-IN-01, and does not inhibit other kinases in the kinase group. The type I P13K subtype showed a 30-300 fold selectivity. Compared with the selective PI3K8 inhibitor CAL-101 and the selective Vps34 inhibitor VPS34-IN-1, the PI3KD/V-IN-01 showed a better anti chronic lymphocytic leukemia cell line and the proliferation activity of the acute myeloid leukemia cell line Burkitt lymphoma cell line. In addition, we also observed that the FLT3-ITD acute myeloid leukemia cell line is more sensitive to PI3KD/V-IN-01 than the acute myeloid leukemia cell lines expressing wild type FLT3. In the xenograft mice model of acute myeloid leukemia cell line MV4-11, PI3KD/V-IN-01 showed a dose dependent anti tumor effect. The results suggest that double inhibition of PI3K Delta and Vps34 may be an effective method to improve the antitumor effect of P13K8 inhibitors..2. for the high activity and high selectivity of BCR-ABL kinase inhibitor CHMFL-ABL-053 for chronic myelocytic leukemia, BCR-ABL fusion tyrosine kinin tumor protein is the cause of chromosome positive in Philadelphia The key factors of sexual myelocytic leukemia (Ph+CML), as a target for new drug development, have been a great deal of exploration for BCR-ABL. However, most of the inhibitors of BCR-ABL kinase are multiple target inhibitors, especially they can strongly inhibit the activity of cKIT similar to the ABL kinase structure. In order to further explore A The physiological and pathological effects of BL kinase provide a more selective inhibitor. We begin to modify the two pyrimidine and pyrimidine core skeleton of a multi target ABL inhibitor, GNF-7, and modify it by drug chemistry. A highly active and highly selective BCR-ABL inhibitor, CHMFL-ABL-053, is found, and the ICso of ABL1 kinase is 70. NM. in the DiscoveRx's KinomeScanTM selective test, CHMFL-ABL-053 has a high selectivity in the kinase group. S score (1) =0.02. and CHMFL-ABL-053 have no obvious inhibitory activity on the common side target of Imatinib, Nilotinib, Botutinib, and Dasatinib, which are commonly used as the BCR-ABL kinase inhibitors. CR-ABL's autophosphorylation (ECso about 100 nM) and its downstream STAT5, Crkl and ERK phosphorylation, CHMFL-ABL-053 can inhibit the proliferation of chronic myelogenous leukemia cell line K562 (GI50:14 nM), KU812 (GI50:25), and also induce cell apoptosis. At the same time, it can also induce apoptosis. The results of the kinetic study showed that the half-life of CHMFL-ABL-053 was greater than that of 4H and had 24% bioavailability. In the mouse model of xenograft tumor inoculated with K562 cells, the dose of 50mg/kg/ day dose almost completely inhibited the growth of tumor in mice. As a potential and effective candidate for chronic myelogenous leukemia, CHMFL-ABL-053 is currently being used. A large number of pre clinical drug resistance assessments were carried out.
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R730.5

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