本文選題：癌癥　切入點：蛋白酶體　出處：《浙江大學(xué)》2014年博士論文

【摘要】：惡性腫瘤已成為我國居民的第一位死因,開發(fā)療效顯著、靶點明確和毒副作用小的新型抗腫瘤藥物以適應(yīng)日益嚴(yán)峻的腫瘤問題具有重要的現(xiàn)實意義。大量研究結(jié)果表明,腫瘤細胞內(nèi)多種與細胞生長、繁殖和凋亡相關(guān)蛋白質(zhì)的水平與功能異常,而這些蛋白質(zhì)大多是通過蛋白酶體來調(diào)節(jié)的。同時,蛋白酶體功能抑制可導(dǎo)致與多條信號通路相關(guān)蛋白水平的失調(diào),從而引起細胞周期阻滯和細胞凋亡。因此,蛋白酶體與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),蛋白酶體抑制劑可通過抑制蛋白酶體活性引起細胞凋亡而達到腫瘤治療的目的。近年來,已有多個小分子蛋白酶體抑制劑被批準(zhǔn)上市或進入臨床研究,其在腫瘤治療上的前景值得期待。本文根據(jù)文獻報道的蛋白酶體抑制劑的結(jié)構(gòu)特征及它們與蛋白酶體的作用模式,以進入臨床應(yīng)用的環(huán)氧酮肽類化合物卡非佐米為先導(dǎo),在保留環(huán)氧酮片段的基礎(chǔ)上,在肽骨架中并入一個飽和的六元脂雜環(huán)形成偽肽以增強化合物對肽酶的穩(wěn)定性,設(shè)計合成了 47個含有飽和六元脂雜環(huán)的二肽和三肽環(huán)氧酮類衍生物�；衔锏牡鞍酌阁w抑制活性結(jié)果顯示:二肽化合物抑酶活性較弱,而大部分三肽化合物則顯示了中等到強的蛋白酶體抑制活性,其中,有14個化合物的IC50值小于10nM。多發(fā)性骨髓瘤細胞增殖抑制活性和對血細胞蛋白酶體的抑制活性顯示,6個化合物1-218、1-223、1-236-1-237和1-239～1-240與卡非佐米活性相當(dāng),并且其對正常及荷瘤小鼠血液及組織蛋白酶體活性有較強的抑制作用。綜合上述體內(nèi)外藥效學(xué)評價,選取化合物1-236和1-239進行了人骨髓瘤細胞RPMI 8226 NOD/SCID小鼠移植瘤模型的生長抑制作用測試,結(jié)果顯示,這兩個化合物具有顯著的抑制多發(fā)性骨髓瘤腫瘤組織生長的能力。化合物1-236(5mg/kg)的抑瘤率達到65.61%,且受試動物體重未明顯下降,具有比陽性對照卡非佐米更優(yōu)秀的體內(nèi)抗腫瘤作用,有成為新型抗腫瘤藥物的潛力�；衔�1-236在小鼠體內(nèi)的藥代動力學(xué)測試結(jié)果顯示,該化合物比卡非佐米具有更長的半衰期,對發(fā)揮其長效作用奠定了基礎(chǔ)。為了得到更多結(jié)構(gòu)類型的環(huán)氧酮肽類蛋白酶體抑制劑,提高化合物對體內(nèi)多種蛋白酶和肽酶的穩(wěn)定性,我們嘗試對環(huán)氧酮化合物的肽骨架進行進一步改造�；诙喾N具有生物活性的天然產(chǎn)物都含有β氨基酸結(jié)構(gòu)片段,設(shè)計合成了 57個含有β氨基酸的二肽和三肽環(huán)氧酮類化合物。該類化合物的蛋白酶體抑制活性與含有飽和六元脂雜環(huán)的化合物類似:二肽化合物活性較差,而部分三肽化合物具有中等到強的蛋白酶體抑制活性。初步構(gòu)效關(guān)系顯示,β氨基酸在肽骨架中的位置對活性起到了關(guān)鍵作用,具有β-氨基酸-苯丙氨酸-亮氨酸三肽結(jié)構(gòu)的化合物活性最好,而當(dāng)β-氨基酸處于三肽的中間位置時,化合物活性明顯下降。對部分抑酶活性較好的化合物進行了多發(fā)性骨髓瘤細胞增殖抑制活性測試,結(jié)果顯示該類化合物均具有較好的抑制腫瘤細胞生長的能力。其中,化合物2-104對蛋白酶體與受試腫瘤細胞株的增殖抑制活性最好,Western Blot實驗結(jié)果表明,該化合物具有明顯促進多聚泛素累積與PARP剪切的作用,說明其通過抑制細胞中泛素化蛋白的降解并引起細胞凋亡而發(fā)揮其抗腫瘤作用。以上實驗結(jié)果表明,化合物2-104是一個有潛力的蛋白酶體抑制劑。此外,本文根據(jù)文獻報道的硼替佐米及非肽類萘醌衍生物PI-083與蛋白酶體的作用方式,利用拼合原理,選取PI-083的非肽骨架和硼替佐米的亮氨酸硼酸片段,設(shè)計合成了 14個非肽硼酸及硼酸酯類衍生物。該類化合物對蛋白酶體的抑制活性結(jié)果表明,化合物3-47和3-59顯示了較強的蛋白酶體抑制活性,IC50值分別為161.90±29.46nM和394.68±80.62nM。但這兩個化合物對腫瘤細胞的增殖抑制能力較弱,具體原因有待進一步研究。該研究為非肽類蛋白酶體抑制劑的開發(fā)提供了新思路。
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【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R914;R96
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本文編號：1719216