本文關(guān)鍵詞：低氧激活A(yù)GT抑制劑的合成及其活性研究

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【摘要】：氯乙基亞硝基脲類(lèi)化合物(Chloroethylnitrosoureas,CENUs)是目前治療神經(jīng)膠質(zhì)瘤等惡性腫瘤的重要化療藥物之一,通過(guò)產(chǎn)生DNA股間交聯(lián),抑制細(xì)胞正常復(fù)制,從而發(fā)揮抗癌作用。然而,CENUs在臨床應(yīng)用中表現(xiàn)出的耐藥性問(wèn)題阻礙了該類(lèi)藥物的進(jìn)一步應(yīng)用與開(kāi)發(fā)。研究表明,腫瘤細(xì)胞內(nèi)的DNA修復(fù)蛋白O6-烷基鳥(niǎo)嘌呤-DNA烷基轉(zhuǎn)移酶(O6-Alkylguanine-DNA alkyltransferase,AGT)可對(duì)CENUs導(dǎo)致的烷化損傷進(jìn)行修復(fù),將鳥(niǎo)嘌呤O6位上的烷基轉(zhuǎn)移到自身半胱氨酸殘基上,使得損傷的DNA復(fù)原,從而導(dǎo)致耐藥性的產(chǎn)生。近年來(lái),已有多種AGT抑制劑被開(kāi)發(fā)并與CENUs聯(lián)合用藥于腫瘤患者。其中,已經(jīng)進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)階段的AGT抑制劑為O6-芐基鳥(niǎo)嘌呤(O6-Benzylguanine,O6-BG),臨床研究表明其具有較低的毒副作用和良好的AGT抑制活性。然而,由于O6-BG作為AGT抑制劑不具有靶向性,在抑制腫瘤細(xì)胞內(nèi)AGT活性的同時(shí),亦會(huì)作用于正常細(xì)胞,引起正常細(xì)胞中AGT水平的降低,DNA損傷增強(qiáng),最終導(dǎo)致化療失敗。因此,開(kāi)發(fā)具有腫瘤細(xì)胞靶向性的AGT抑制劑已成為亟待解決的問(wèn)題。本研究利用腫瘤細(xì)胞存在低氧微環(huán)境的特性,合成一種能夠特異性的在低氧條件下激活的AGT抑制劑4-硝基芐基-(6-(芐氧基)-9氫-嘌呤-2)氨基甲酸酯(化合物4)。以O(shè)6-芐基鳥(niǎo)嘌呤為原料,與特戊酸氯甲酯經(jīng)烷基化反應(yīng)后,制得(2-氨基-6-(芐氧基)-9氫-嘌呤-9)戊酸甲酯(化合物1);化合物1與三光氣發(fā)生羰基化反應(yīng)后,與對(duì)硝基苯甲醇發(fā)生加聚反應(yīng),制得(6-(芐氧基)-2-((((4-硝基芐基)氧基)羰基)氨基)-9氫-嘌呤-9)戊酸甲酯(化合物3),化合物3脫烷基制成目標(biāo)化合物4,反應(yīng)中各中間產(chǎn)物和目標(biāo)化合物結(jié)構(gòu)均經(jīng)UV、IR、1H NMR、13C NMR和ESI-MS表征。構(gòu)建AGT抑制劑細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞模型,為目標(biāo)化合物的藥效評(píng)價(jià)奠定前期實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。選擇SF126、SF763和SF767三種人腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞,通過(guò)Western Blot實(shí)驗(yàn)測(cè)定其AGT水平,臺(tái)盼藍(lán)拒染法測(cè)定尼莫司汀(Nimustine,ACNU)作用于三種細(xì)胞24 h的細(xì)胞存活率,進(jìn)而評(píng)價(jià)細(xì)胞中AGT活性與細(xì)胞毒性之間的關(guān)系。結(jié)果表明,SF763細(xì)胞AGT水平最高,細(xì)胞死亡率最低;而SF126細(xì)胞中AGT水平最低,細(xì)胞死亡率最高。說(shuō)明三種細(xì)胞的AGT水平與細(xì)胞死亡率呈負(fù)相關(guān),可以用于AGT抑制劑的活性研究。對(duì)化合物4與CENUs聯(lián)合用藥的抗腫瘤活性及其靶向性進(jìn)行研究。在有氧和低氧條件下,分別設(shè)定ACNU、ACNU與O6-BG聯(lián)合用藥、ACNU與化合物4聯(lián)合用藥實(shí)驗(yàn)組和空白對(duì)照組,使用CCK-8法測(cè)定細(xì)胞存活率。結(jié)果表明,在有氧條件下,ACNU與化合物4聯(lián)合用藥作用于AGT水平分別為低、中、高的SF126、SF767和SF763三種細(xì)胞后,細(xì)胞存活率與ACNU單獨(dú)作用的實(shí)驗(yàn)組無(wú)明顯差異,而ACNU與O6-BG聯(lián)合用藥實(shí)驗(yàn)組的細(xì)胞存活率明顯降低,說(shuō)明化合物4在有氧條件下不具有AGT抑制活性。在低氧條件下,ACNU與化合物4聯(lián)合用藥實(shí)驗(yàn)組的細(xì)胞存活率顯著低于有氧條件下的三個(gè)實(shí)驗(yàn)組,說(shuō)明化合物4在低氧條件下具有良好的AGT抑制活性。結(jié)果表明,化合物4可以特異性地在低氧條件下激活,進(jìn)而抑制AGT活性。因此,化合物4可能具有良好的腫瘤細(xì)胞靶向性。本課題合成了一種低氧激活靶向作用于腫瘤細(xì)胞的AGT抑制劑,并構(gòu)建了適用于AGT抑制劑細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞模型,在有氧和低氧條件下分別評(píng)價(jià)藥物的細(xì)胞毒性作用。本工作不但為設(shè)計(jì)合成具有靶向性的AGT抑制劑提供了新思路,同時(shí)對(duì)未來(lái)合成新型具有AGT抑制活性的靶向亞硝基脲類(lèi)抗癌藥物奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：氯乙基亞硝基脲 O6-烷基鳥(niǎo)嘌呤-DNA烷基轉(zhuǎn)移酶 O6-芐基鳥(niǎo)嘌呤 低氧激活 抗癌活性
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：R730.53
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本文編號(hào)：651553