(S)-2-苯基-2-(苯磺酰胺)乙酰胺类组蛋白去乙酰化酶抑制剂的研发

摘要

表观遗传修饰，包括DNA和组蛋白的修饰，在正常细胞转变为恶性肿瘤细胞的过程中起着极其重要的作用，对肿瘤的预防检测和治疗都有着极其重要的意义。其中，组蛋白去乙酰化酶(HDACs)通过催化染色体组蛋白赖氨酸残基N端的去乙酰化，使DNA与组蛋白紧密结合，从而抑制基因的表达来发挥其表观遗传学功能。目前，在人体中已经发现了18种HDACs亚型。由于不同亚型的HDACs的作用靶点及生物活性大不相同，研发高效、低毒的亚型选择性HDAC抑制剂(HDACIs)已成为国内外表观遗传领域的抗肿瘤药物研究热点之一。
　　大部分的HDACIs可以用一种药效团模型来描述，该药效团模型包括三个必需结构:能够深入活性位点的Zn2+螯合基团(ZBG);能够与活性位点表面的疏水性氨基酸残基稳固结合的表面识别区域（Cap）;能够将ZBG和Cap连接起来的疏水性长链(Linker)。迄今为止，越来越多的新型HDACIs被合成或从天然产物中分离并形成一个庞大的化合物库，许多也进入了不同的临床研究阶段。其中有四个HDACIs已被美国食品药品监局管理局(FDA)批准上市，其中三个属于异羟肟酸类HDACIs。此外，ClassⅠ选择性抑制剂西达本胺(CS055)也被我国FDA批准上市用于治疗复发或难治型外周T细胞淋巴瘤。
　　随着研究的不断深入，研究人员发现含有分支的Cap group可加强HDACI与活性位点表面氨基酸残基的疏水性作用，此类化合物大多具有良好的HDACs抑制活性，有些还可以增强化合物的亚型选择性。在本课题组的前期工作中设计合成了三类含有L-苯甘氨酸类Cap group的HDACIs，它们均表现出良好的体内外抗肿瘤活性。本研究课题将以上研究成果结合Daniel Delorme和Ivars Kalvinsh等人的发现，以磺酰胺连接N-羟基肉桂酰胺作为linker和ZBG，设计合成了一系列以L-苯甘氨酸衍生物作为Cap group的异羟肟酸类HDACIs，并且研究分支型Cap上不同取代基对HDACs抑制活性和亚型选择性的影响。
　　在本论文研究中，我们共设计合成20个新型化合物，结构均经过高分辨质谱、核磁共振氢谱等手段确证。我们以SAHA和PXD101为阳性对照药对目标化合物进行了初步抗肿瘤活性研究和构效关系评价。研究发现，大多数目标化合物都表现出了与对照药SAHA相当的酶抑制活性，其中10k，10r和10s对HDACs的抑制活性优于SAHA，并与PXD101相当。同时，这几个化合物也表现出了一定体外抗肿瘤细胞增殖活性，虽然与对照药SAHA处于同一数量级，但是距离对照药PXD101仍有一定的差距。我们选取对HeLa细胞核提取物抑制活性较好的代表性化合物10s进行了HDACs亚型选择性的测定，结果表明其与对照药PXD101的选择性类似，均为非选择性抑制剂。

目录

声明

摘要

符号说明 Abbreviations

第一章 前言

1．1 肿瘤与表观遗传修饰

1．2 组蛋白去乙酰化酶

1．2．1．组蛋白去乙酰化酶的分类

1．2．2．组蛋白去乙酰化酶的生物学功能

1．2．3．组蛋白去乙酰化酶的结构

1．3 组蛋白去乙酰化酶抑制剂

1．3．1．组蛋白去乙酰化酶抑制剂的药效团模型

1．3．2．组蛋白去乙酰化酶抑制剂的分类

1．3．3．已上市的HDACIs

第二章 新型磺酰胺类HDACIs的设计

第三章 目标化合物的合成

3．1 目标化合物的合成路线

3．2 合成实验部分

第四章 目标化合物的初步抗肿瘤活性评价

4．1 HDACs抑制活性实验

4．1．1 实验原理

4．1．2 实验材料与方法

4．1．3 实验结果与讨论

4．2 抗肿瘤细胞增殖实验

4．2．1 实验原理

4．2．2 实验材料与方法

4．2．3 实验结果与讨论

4．3 亚型选择性测定实验

4．3．1．实验材料、原理及方法

4．3．2．实验结果与讨论

4．4 分子对接实验

4．4．1．实验材料

4．4．2．实验结果与讨论

第五章 总结与展望

附录

参考文献

致谢

攻读学位期间发表文章及专利