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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。