嘧啶苄基异羟肟酸类靶向抑制剂的设计、合成与抗肿瘤活性研究

摘要

肿瘤是一种多基因相关疾病。靶向抑制作为近几十年肿瘤治疗的研究热点，虽然合成出了一大批有效的抗肿瘤靶向小分子抑制剂，但是很多抑制剂初期治疗效果较好，但一段时间之后经常出现耐药性、毒性或者初期就存在响应低等问题。近年来，联合用药或者靶向抑制两个乃至多个靶点或通路的抑制剂正逐渐获得人们的青睐。许多研究也证实，联合用药或多靶点抑制剂可能有效的解决响应低、药物耐药性以及毒性问题。其中，组蛋白去乙酰化酶（Histone Deacetylases，HDAC）抑制剂作为重要的联合用药对象，就曾和表皮生长因子受体(Epidermal Growth FactorReceptor, EGFR)抑制剂合用解决后者耐药性的问题;也曾和细胞周期蛋白依赖性激酶(Cyclin Dependent Kinase，CDK)抑制剂联用解决前者响应低及毒性的问题。这些联合用药的尝试与研究也确实达到了较好的效果。
　　HDAC可改变染色质形态进而调节基因转录。若该酶活性失调，则细胞原有的基因表达平衡状态就会被打破，从而导致一些列调控细胞周期和细胞增殖的因子表达失衡，进而导致细胞恶变。HDACs抑制剂(HDACi)可有效抑制肿瘤细胞的增长，诱导末端分化以及癌细胞的凋亡，成为肿瘤治疗领域的重要手段。Vorinostat(SAHA)于2006年被美国FDA批准治疗皮肤T-细胞淋巴瘤。然而，Ⅰ/Ⅱ期临床结果显示，由于SAHA的选择性低引起许多副作用而且对于某些实体瘤响应较低。研究证实，CDKs抑制剂可有效降低HDACs抑制剂引起的副作用。
　　CDKs是一类依赖细胞周期蛋白(cyclin)的丝/苏氨酸蛋白激酶，其功能改变导致的细胞周期紊乱在癌症发病机制中经常被观察到。目前为止，CDK家族已有超过20个成员被发现。CDKs不仅在细胞周期调节过程中发挥至关重要的作用，而且是细胞转录过程中的重要调节因子。
　　本文结合SAHA和化合物30（CDK抑制剂）的功能团特征，设计和合成了一些列嘧啶苄基异羟肟酸类双靶点抑制剂。首先，以芳基乙酮为原料，经多步亲核加成-消除，亲核取代，氧化等反应得到关键中间体羧酸甲酯，该中间体在羟胺钾甲醇溶液中反应得到目标化合物。本论文中共合成新化合物55个，其中目标化合物28个，新中间体27个。
　　初期体外酶活性测定结果显示，多数化合物具有与SAHA相当甚至优于SAHA的HDACs抑制活性，部分化合物表现出一定的CDK9抑制活性。体外细胞活性测试使用MTT法，部分测试化合物表现出十分突出的抗肿瘤细胞增殖活性，尤其是化合物7e、7g、7h和7l，对大部分测试的肿瘤细胞的IC50值达到亚微摩尔级，且明显优于阳性对照SAHA、部分优于对照化合物30。本文设计合成的嘧啶苄基异羟肟酸类双靶点抑制剂可能是由于其多靶向性而明显提高抗肿瘤细胞增殖活性。所以，作用于不同的肿瘤通路的双靶点或多靶点抑制剂，具有较好的研究前景，可能成为将来肿瘤治疗领域的重要策略。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 前言

1．1 组蛋白去乙酰化酶简介

1．2 组蛋白去乙酰化酶抑制剂的研究进展及存在的问题

1．2．1 异羟肟酸类HDACi

1．2．2 邻苯二胺类HDACi

1．2．3 其他类HDACi

1．2．4 部分HDACi存在的问题

1．3 组蛋白去乙酰化酶抑制剂与细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂联用研究

1．4 细胞周期蛋白依赖性激酶简介

1．4．1 CDKs结构与功能

1．4．2 CDKs失调与肿瘤

1．5 细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂的研究进展

1．5．1 第一代ATP竞争性CDKs抑制剂

1．5．2 第二代ATP竞争性CDKs抑制剂

第二章 嘧啶苄基异羟肟酸类靶向抑制剂的设计与合成

2．1 嘧啶苄基异羟肟酸类双靶点抑制剂的设计

2．2 嘧啶苄基异羟肟酸类双靶点抑制剂的合成

2．2．1 合成路线

2．2．2 实验步骤

第三章 初步体外生物活性研究

3．1 体外HDAC酶抑制活性实验

3．2 体外CDK酶抑制活性实验

3．3 体外抗肿瘤细胞增殖活性实验(MTT法)

第四章 总结

4．1 总结

4．2 课题的创新点与不足之处

4．2．1 创新点

4．2．2 不足之处及改进

附录

参考文献

致谢

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