FTase/EGFRTK双靶点抗肿瘤药物的设计,合成与药理活性初筛

摘要

研究发现,酪氨酸激酶以及Ras蛋白在许多肿瘤中均存在突变与过活化;这两种蛋白介导的信号转导通路在细胞的生长,分化,增殖,凋亡中起着重要的作用。随着对肿瘤信号传导通路的研究逐步深入,这两个靶点逐渐成为现今抗肿瘤研究的热点。酪氨酸激酶是一个蛋白激酶大家族,体内分布广泛,在许多信号传导通路中起着重要作用,其中EGFR,VEGFR等在Ras蛋白介导的信号传导通路上游起着调控作用,表皮生长因子受体酪氨酸激酶(EGFR TK)在多种恶性肿瘤中表达增强,其受体与相应配体(信号分子)结合后可以作用于细胞增殖,信号传导、调控细胞凋亡以及肿瘤血管生成等途径影响肿瘤的发生、发展和增殖,而法尼基转移酶(FTase)在 Ras蛋白的翻译后修饰起着重要作用,决定了Ras蛋白的功能进行;肿瘤发生,发展的复杂性,决定了从单一靶点治疗难以起到很好的疗效,而多靶点药物,能够在多个靶点起到药理活性作用,加强了治疗效果。本文选取酪氨酸激酶及法尼基转移酶两个靶点,双重阻断Ras介导的肿瘤信号传导通路,以起到更好的肿瘤抑制效果。实验利用计算机辅助药物设计原理,设计并合成双靶点抑制的化合物,并选取合适的肿瘤细胞进行药理活性初筛,期望得到活性高,毒性低的新型抗肿瘤药物,为抗肿瘤新药的筛选提供理论和实验依据。
　　主要研究内容包括:
　　一、双靶点活性的抗肿瘤化合物的设计
　　以计算机辅助药物设计为方法,利用本实验室已有的EGFR TK抑制剂药效团模型和法尼基转移酶抑制剂药效团模型,在Catalyst软件的帮助下,经过对比与优化,设计出与两种药效团模型均能较好匹配的目标化合物结构。
　　二、目标化合物的合成以及结构鉴定
　　通过结构母核确定目标化合物,并选取合适的的合成路线,最终合成出15个目标化合物,利用HPLC确定目标化合物的纯度,并通过 UV,1H-NMR,13C-NMR进行结构确证。
　　三、药理活性初筛及药效团模型验证
　　选取与Ras蛋白介导的信号通路活化异常相关的肿瘤细胞,PANC-1,A375, HEPG2,采取MTT检测法检测目标化合物的体外抑制活性。实验结果表明目标化合物对PANC-1,A375和HEPG-2细胞均具有很好的抑制活性,在<50μmol/L的浓度时,多个目标化合物的抑制率大于阳性对照(氟尿嘧啶200μmol/L)以及先导化合物 M的药理活性,其中化合物 A1,B1C1,C2对三种肿瘤细胞均有很好抑制活性,IC50小于10μmol/L,其他化合物也表现出一种以上的较好的肿瘤抑制活性,具有进一步研究开发的潜力;将药理活性实验值与药效团预测活性相比较,可以看到实际活性与预测活性的趋势具有一定的一致性,证实药效团模型对法尼基转移酶及EGFR TK双靶点抗肿瘤药物的设计具有预测能力和指导作用。
　　四、课题创新点
　　1、利用药效团模型法设计同时作用于这两种在Ras蛋白介导的信号转导通路中起着重要作用的EGFR TK及法尼基转移酶多靶点作用药物,能在肿瘤生长起关键作用的信号转导通路中起双重阻断作用。验证了药效团模型法设计多靶点作用药物的可行性。
　　2、设计了简单易行的合成路线,得到了15种未见文献报道的新型化合物。
　　3、初步药理活性实验表明,目标化合物对三种代表性的肿瘤细胞具有较好的抑制作用,其中化合物A1,B1,C1,C2抑制活性最佳。

目录

封面

声明

目录

中文摘要

英文摘要

第一章 前言

1.1抗肿瘤药物的发展

1.2 Ras蛋白与肿瘤发展的关系

1.3法尼基转移酶及其抑制剂

1.4表皮生长因子受体（EGFR）与Ras蛋白

1.5 多靶点药物的设计

1.6课题设计思路

第二章 双靶点抗肿瘤药物的设计

2.1计算机辅助药物设计

2.2药效团模型的构建

2.3目标化合物的设计

2.4类药性分析

2.5 药物设计小结

第三章 目标化合物的合成

3.1合成路线的设计

3.2实验仪器与试剂

3.3目标化合物的具体合成步骤

3.4结果讨论

第四章 目标化合物的结构鉴定

4.1样品测试条件

4.2波谱解析举例

4.3 目标化合物的详细图谱解析

4.4结构解析小结

第五章 目标化合物的药理活性初筛

5.1实验设计

5.2仪器与材料

5.3实验操作方法

5.4药理实验结果

5.5 药理结果讨论

第六章 全文总结

参考文献

综述：

一、 研究背景

二、 Ras蛋白与FTase

三、 FTIs抗肿瘤作用原理

四、 FTIs的近期研究方向

致谢

附录一

附录二