基于HDAC多靶點抑制劑的設計、合成與抗腫瘤活性研究.pdf

1、腫瘤的發(fā)生是一個復雜的多靶點和多細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到對腫瘤的治療。
　　以組蛋白去乙酰化酶(Histone deacetylase，HDACs)為靶點的抗腫瘤藥物研究是當前的熱點領域。HDACs調控了多種組蛋白和非組蛋白的去乙?；^程，對基因的調控、轉錄及細胞的增殖、分化、死亡也起到了一定的調控作用。HDACs已經(jīng)被公認為是治療癌癥的一類重要靶點，抑制HDACs可以

2、促使癌細胞停止生長和分化，促使癌細胞凋亡。實驗證明，HDACs的作用機制是通過誘導組蛋白進行乙?；癙21的表達。HDAC抑制劑與多種抗腫瘤抑制劑具有協(xié)同作用，可以有效的增強它們的抗腫瘤活性，如微管蛋白，Hsp90，EGFR和拓撲異構酶(Topisomerase，Top)抑制劑。因此，設計合成新型的基于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

3、Top抑制劑的協(xié)同抗腫瘤效應，發(fā)現(xiàn)新型拓撲異構酶Ⅰ/Ⅱ/HDACs多靶點抑制劑;(2)基于高通量篩選得到新型Nampt抑制劑NCRC07392，進行系統(tǒng)構效關系和抗腫瘤活性研究;(3)在研究Nampt抑制劑構效關系基礎上，進行HDAC/Nampt雙靶點抑制劑的設計和抗腫瘤活性研究。
　　一、基于拓撲異構酶Ⅰ/Ⅱ和HDACs的新型多靶點抑制劑研究HDACs抑制劑與拓撲異構酶抑制劑存在一定的協(xié)同抗腫瘤作用，課題組前期研究設計合成新型T

4、op1/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胞活性IC50為0.41μM，能有效誘導細胞凋亡，在5μM時對腫瘤細胞的凋亡率達79.1％。此外，Western blot顯示，8c顯著增加

5、腫瘤細胞乙酰化組蛋白水平。
　　二、新型Nampt抑制劑的設計、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移酶(Nicotinamide phosphoribosyl transferase，Nampt)進行高通量篩選發(fā)現(xiàn)的新型Nampt抑制劑NCRC07392。本研究對其結構進行優(yōu)化，合理設計并合成了一類NCRC07392衍生物，通過化學合成得到15個首次報道的新化合物，其化合物結構經(jīng)質譜和核磁確證。抑酶活性，結果顯示

6、，化合物12對Nampt抑制活性IC50值為170nM，與NCRC07392活性相當，而大多數(shù)化合物對Nampt的抑制活性未能得到較大提高，相較與先導化合物而言，基本維持或略有降低活性，體外活性測試結果表明，這些目標化合物大多數(shù)對三種腫瘤株顯示出了中等及以上的抗腫瘤活性，優(yōu)于先導化合物，其中，化合物9和10的體外抗腫瘤活性最強，本研究工作進一步豐富了該化合物的構效關系討論，為該類抑制劑的深入研究奠定了一定的基礎。
　　三、基于Na

7、mpt和HDACs新型雙靶點抑制劑的研究Nampt是一類代謝性靶酶，在機體內與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，設計全新結構類型的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抑制劑為先導化合物和Nampt抑制劑中三氮唑結構為基礎，開展了三氮唑類Nampt-HDAC雙靶點抑制劑的設計、合成和抗腫瘤活性研究。首先，保留HDA

8、C抑制劑末端的苯胺結構，通過骨架遷移等方式，將Nampt抑制劑中吡啶及三氮唑結構與其結合得到化合物5a。對5a的Nampt和HDAC抑制作用進行了研究，IC50值分別為15nM和18.6 nM，進一步對該系列化合物的吡啶基團進行了構效關系研究，發(fā)現(xiàn)以吡啶環(huán)和帶有胺基取代的苯環(huán)活性最佳。在此基礎上，又對目標化合物末端鄰苯二胺結構進行了優(yōu)化，結果表明當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，當對位沒有取代時活性較