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,通過產(chǎn)生DNA股間交聯(lián),抑制細胞正常復(fù)制,從而發(fā)揮抗癌作用。然而,CENUs在臨床應(yīng)用中表現(xiàn)出的耐藥性問題阻礙了該類藥物的進一步應(yīng)用與開發(fā)。研究表明,腫瘤細胞內(nèi)的DNA修復(fù)蛋白O6-烷基鳥嘌呤-DNA烷基轉(zhuǎn)移酶(O6-Alkylguanine-DNA alkyltransferase,AGT)可對CENUs導(dǎo)致的烷化損傷進行修復(fù),將鳥嘌呤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,已有多種AGT抑制劑被開發(fā)并與CENUs聯(lián)合用藥于腫瘤患者。其中,已經(jīng)進入臨床實驗階段的AGT抑制劑為O6-芐基鳥嘌呤(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,在抑制腫瘤細胞內(nèi)AGT活性的同時,亦會作用于正常細胞,引起正常細胞中AGT水平的降低,DNA損傷增強,最終導(dǎo)致化療失敗。因此,開發(fā)具有腫瘤細胞靶向性的AGT抑制劑已成為亟待解決的問題。本研究利用腫瘤細胞存在低氧微環(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抑制劑細胞毒性實驗的細胞模型,為目標(biāo)化合物的藥效評價奠定前期實驗基礎(chǔ)。選擇SF126、SF763和SF767三種人腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞,通過Western Blot實驗測定其AGT水平,臺盼藍拒染法測定尼莫司汀(Nimustine,ACNU)作用于三種細胞24 h的細胞存活率,進而評價細胞中AGT活性與細胞毒性之間的關(guān)系。結(jié)果表明,SF763細胞AGT水平最高,細胞死亡率最低;而SF126細胞中AGT水平最低,細胞死亡率最高。說明三種細胞的AGT水平與細胞死亡率呈負相關(guān),可以用于AGT抑制劑的活性研究。對化合物4與CENUs聯(lián)合用藥的抗腫瘤活性及其靶向性進行研究。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)合用藥實驗組和空白對照組,使用CCK-8法測定細胞存活率。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SF763三種細胞后,細胞存活率與ACNU單獨作用的實驗組無明顯差異,而ACNU與O6-BG聯(lián)合用藥實驗組的細胞存活率明顯降低,說明化合物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)合用藥實驗組的細胞存活率顯著低于有氧條件下的三個實驗組,說明化合物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,進而抑制AGT活性。因此,化合物4可能具有良好的腫瘤細胞靶向性。本課題合成了一種低氧激活靶向作用于腫瘤細胞的AGT抑制劑,并構(gòu)建了適用于AGT抑制劑細胞毒性實驗的細胞模型,在有氧和低氧條件下分別評價藥物的細胞毒性作用。本工作不但為設(shè)計合成具有靶向性的AGT抑制劑提供了新思路,同時對未來合成新型具有AGT抑制活性的靶向亞硝基脲類抗癌藥物奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：氯乙基亞硝基脲 O6-烷基鳥嘌呤-DNA烷基轉(zhuǎn)移酶 O6-芐基鳥嘌呤 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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R730.53
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本文編號：651553