基于HDAC的双靶点抑制剂合理设计、合成和生物活性评价

摘要

传统的药物研发主要集中在寻找针对单一靶点具有高亲和性和高选择性的药物分子，然而这种单靶点药物在治疗复杂疾病（如肿瘤等）时往往达不到预期治疗效果。近年来，随着网络药理学的发展和肿瘤发病机制认识的加深，多靶点药物研究成为克服肿瘤耐药性、提高化合物抗肿瘤活性的重要手段。组蛋白去乙酰化酶(histonedeacetylases，HDACs)是当前抗肿瘤药物研究的热门靶点，对多靶点药物研究起着重要的桥梁作用。研究表明，HDAC与烟酰胺磷酸核糖转移酶(Nampt)、p53-MDM2、热休克蛋白(Hsp90)和微管蛋白(Tubulin)等多个抗肿瘤靶点表现出抗肿瘤的协同效应，基于HDAC的多靶点药物研究已经成为多靶点药物研究的热门方向，目前已有数个HDAC多靶点抑制剂进入临床或临床前研究。
　　本论文基于HDAC抑制剂开展双靶点药物研究，主要包括两部分内容:(1)HDAC/Nampt双靶点抑制剂的合理设计、优化和生物活性评价;(2)p53-MDM2/HDAC双靶点抑制剂的合理设计、优化和生物活性评价。
　　一、HDAC/Nampt双靶点抑制剂的合理设计、合成和生物活性评价
　　HDAC和Nampt抑制剂在结构上具有相似特征，在功能上具有抗肿瘤的协同效应。本研究在此基础上通过药效团拼接，构建新型HDAC/Nampt双靶点抑制剂，设计合成62个全新结构化合物。这些化合物大部分具有HDAC/Nampt双靶点抑制活性，部分化合物的抑制活性达到纳摩尔级，并显示出双靶点平衡抑制的特点。其中化合物12j对Nampt的IC50为24nM，对HDAC1的IC50为1nM;化合物14b对Nampt的IC50为31nM，对HDAC1的IC50为55nM，具有双靶点平衡抑制特点。机制研究表明，高活性化合物（12j、14b、和14c）能有效诱导肿瘤细胞凋亡。Western-bolt实验验证化合物12j和14b能显著提高肿瘤细胞乙酰化组蛋白水平。体内小鼠移植瘤实验显示，化合物12j和14b在25 mg/kg剂量下体内抑瘤率分别为52.71％和68.88％，显著优于阳性药SAHA(33.05％)和FK866(39.35％)，有望作为候选药物进行开发。
　　二、p53-MDM2/HDAC双靶点抑制剂的合理设计、合成和生物活性评价
　　p53-MDM2和HDAC抑制剂具有协同抗肿瘤作用。本研究在前期工作基础上，将两者抑制剂进行合理拼接，设计合成了7个新型p53-MDM2/HDAC双靶点抑制剂。体外活性显示，部分化合物体外抗肿瘤活性优于阳性药。其中，化合物15d对HDAC1酶抑制活性达到9nM。本研究初步探索了p53-MDM2/HDAC双靶点抑制剂研究的可行性，为后续研究奠定了基础。

目录

声明

摘要

缩略词表

前言

第一章 基于HDAC的双靶点抗肿瘤药物研究进展

一、组蛋白去乙酰化酶的结构和功能以及研究进展

二、组蛋白去乙酰化酶-微管双靶点抑制剂

三、次黄嘌呤-磷酸盐脱氢酶(IMPDH)／HDAC双靶点抑制剂

四、Topo Ⅱ／HDAC双靶点抑制剂

五、EGFR-HER2／HDAC双靶点抑制剂

六、酪氨酸激酶／HDAC双靶点抑制剂

七、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶／HDAC双靶点抑制剂

八、磷脂酰肌醇3-激酶／HDAC双靶点抑制剂

九、其他HDAC双靶点抑制剂

参考文献

第二章 HDAC／Nampt双靶点抑制剂的合理设计、合成和生物活性评价

一、设计思想

二、化学合成

三、体外抗肿瘤活性及分子作用机制讨论

四、化合物12j、14b、14c诱导细胞凋亡和14b细胞周期实验

五、高活性化合物的作用机制研究

六、体内抗肿瘤活性研究

七、总结

八、实验部分

参考文献

第三章—p53-MDM2／HDAC双靶点抑制剂的合理设计、合成和生物活性研究

一、设计思想

二、化学合成

三、体外抗肿瘤活性及分子作用机制讨论

四、高活性化合物的作用机制研究

五、结论

六、实验部分

参考文献

在读期间发表论文和参加科研工作情况说明

致谢

附录