两种海洋来源的吲哚咔唑类化合物抗肿瘤作用的早期成药性研究

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蛋白激酶C(PKC)是动物细胞内一类结构相似、功能不同的丝氨酸/苏氨酸激酶,作为信号分子,PKC家族在介导肿瘤细胞增殖、分化、凋亡及血管生成的信号通路中发挥至关重要的作用,PKC已经成为抗肿瘤治疗的一个靶点。目前已开发了多种PKC抑制剂,其中已有一些抑制剂进入临床抗肿瘤研究,如UCN-01、PKC412、Rottlerin、Bryostatin-1等,但还存在许多问题,包括药物体内药效仍不十分理想,靶点专一性较差,毒副作用较强,易产生耐药性等,针对PKC靶点寻找高效低毒的抗肿瘤药物仍然具有现实意义与挑战性。实验室前期研究中发现,吲哚咔唑类化合物MDZ-03在分子及细胞水平靶向抑制PKCβII,体内表现出一定的抗肿瘤药效;双吲哚马来酰亚胺类化合物ZWM127在体外PKCβII抑制剂筛选模型表现出较好的活性,且水溶性较好。本论文旨在进一步考察MDZ-03及ZWM127的抗肿瘤作用,并主要对MDZ-03的进行了早期成药性评价。第一部分:MDZ-03抗肿瘤作用的早期成药性研究本部分实验主要对MDZ-03抗肿瘤作用的早期成药性进行了评价,具体包括MDZ-03体内抗肿瘤药效评价以及MDZ-03早期的安全性评价、药代动力学研究及早期吸收评价。(1)在小鼠H22肝癌模型及人肺腺癌A549裸鼠移植瘤模型上,MDZ-03腹腔注射给药,一天两次,MDZ-03表现出显著的抗肿瘤药效,但是依然存在溶解性差的问题,高剂量组(20mg/kg)小鼠腹腔内有药物析出,体重明显下降。(2)MDZ-03在小鼠上最大给药剂量为120mg/kg,小鼠骨髓嗜多染红细胞微核实验结果显示,MDZ-03各剂量组的微核率与溶剂组相比较,无显著性差异,表明MDZ-03无明显的致突变作用。(3)建立高效液相色谱法(HPLC)检测血浆生物样品中MDZ-03的分析方法,方法学验证结果显示该检测方法色谱分离选择性好,回收率高,精密度、灵敏度和定量线性范围均达到了体内药物分析的要求。绘制荷瘤小鼠(H22)单剂量腹腔注射30mg/kg MDZ-03后的药代动力学曲线,3P97软件拟合获得药代动力学参数,小鼠体内MDZ-03呈二室模型代谢,具体参数如下:t1/2β(min):147.3;Tpeak(min):39.5;Cmax(mg·L-1):2.39;CL(L·kg-1·min-1):0.067;AUC(mg·min·L-1):456.66。(4)MDZ-03体外小鼠肝微粒体孵育实验结果显示,与溶剂对照相比较,MDZ-03孵育组出现保留时间在9.64min的代谢产物峰,该色谱峰最大吸收波长与MDZ-03接近,可能为其体外孵育后生成的结构类似物,体系中仍以MDZ-03原型药物为主。(5)建立CaCo-2细胞单层模型,考察对MDZ-03的吸收潜性,结果显示在此模型上MDZ-03的摄取量较少,HPLC并未检测到,可初步判断MDZ-03不适合口服给药。第二部分:ZWM127的体内外抗肿瘤作用评价本部分实验体外考察ZWM127的抗肿瘤作用,并对其作用机制进行了初步探讨,并进一步体内评价ZWM127的抗肿瘤药效。(1)MTT法考察对多种细胞株的增殖抑制作用,发现ZWM127在体外对肿瘤细胞株有选择性增殖抑制作用,对人慢性白血病细胞K562及人非小细胞肺癌A549作用显著。(2)流式细胞仪检测细胞周期发现ZWM127可将K562细胞及A549细胞特异性阻滞在G2-M期。(3)ZWM127可明显下调K562细胞及A549细胞中PKCβⅡ及PKCθ的磷酸化水平,进一步抑制PKC下游分子p-AKT、p-GSK3β及p-ERK1/2的表达,通过激活线粒体途径诱导K562细胞及A549细胞凋亡。(4)体外分子水平上ZWM127对PKC各亚型有一定的抑制作用,其中对PKCθ作用显著。(5)ZWM127可抑制NF-κb信号通路。(6)ZWM127体内对H22实体瘤及高表达PKCβII的PbaBe-PKCβII-Hela裸鼠移植瘤并未表现出明显的抗肿瘤药效,原因是ZWM127在血浆中无法稳定存在,可能在体内迅速转变为无活性产物。
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