環(huán)氧酮肽及取代苯甲酰胺硼酸類蛋白酶體抑制劑的設(shè)計、合成及生物活性評價.pdf

1、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(xì)胞內(nèi)多種與細(xì)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(xì)胞周期阻滯和細(xì)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(xì)胞凋亡而達(dá)到

2、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(jìn)入臨床研究，其在腫瘤治療上的前景值得期待。本研究主要內(nèi)容包括：
　　⑴根據(jù)文獻(xiàn)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(jìn)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(qiáng)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)

3、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(qiáng)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(xì)胞增殖抑制活性和對血細(xì)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(qiáng)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(jìn)行了入骨髓瘤細(xì)胞RPMI

4、8226NOD/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(dá)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。化合物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)。
　?、茷榱说玫礁嘟Y(jié)構(gòu)類型的環(huán)氧

5、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(jìn)行進(jìn)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(qiáng)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-

6、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(jìn)行了多發(fā)性骨髓瘤細(xì)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(xì)胞生長的能力。其中，化合物2-104對蛋白酶體與受試腫瘤細(xì)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(jìn)多聚泛素累積與PARP剪切的作用，說明其通過抑制細(xì)胞中泛素化蛋白的降解并引起細(xì)胞凋亡而發(fā)揮其抗腫瘤作用。以

7、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。
　　⑶根據(jù)文獻(xiàn)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(qiáng)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