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新型抗肿瘤药物及相关诊疗探针的研究

作　者: 王新
导　师: 徐玉芳
学　校: 华东理工大学
专　业: 药物化学
关键词: 多靶点抗肿瘤药物酪氨酸激酶抑制剂新生血管生成抑制剂 N-乙酰转移酶荧光探针
分类号: R965
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

临床证明新生血管生成抑制剂具有较好的抗肿瘤效果,然而长期服用会产生一定的耐药。因此,兼具传统细胞毒药物与新生血管生成抑制剂效果的多靶点药物具有潜在应用前景。其次,肿瘤早期诊断对肿瘤治疗非常关键。因此,本论文的研究工作主要有两部分：1)在研究苊并吡咯类多靶点药物作用机制的同时,设计合成了新型多靶点抗肿瘤药物；2)设计创制与药物代谢及疾病相关的N-乙酰转移酶2检测荧光探针,为肿瘤的早期检测和个性化给药提供依据及手段。1.苊并[1,2b]吡咯类抗肿瘤药物作用机制研究：前期研究中,我们首次报道苊并[1,2-b]吡咯作为FGFR1抑制剂,该系列化合物具有较好的抗肿瘤活性。我们选择C11作为代表性化合物进行深入的作用机制研究及评价。C11在分子水平上对FGFR1的IC50为19nM,并对其他酪氨酸激酶表现出良好的选择性；在细胞蛋白水平上,化合物能够有效抑制FGFR1磷酸化及其下游信号通路。C11对人体各组织分布的肿瘤细胞有较好的抗增殖活性,表现出较好的广谱性。同时C11能够抑制乳腺癌细胞和内皮细胞的迁移运动能力,对内皮细胞新生血管生成有较好的抑制能力。2.新型多靶点抗肿瘤药物：通过在荼酰亚胺母核上引入烷基链和多胺链,调节化合物的亲脂亲水平衡,创制新型拓扑异构酶Ⅱ(TopoⅡ)和酪氨酸激酶多靶点抑制剂。溶解度和脂水分配系数测试表明6d-12d化合物在水溶性和透膜性之间有较好的平衡。圆二色谱和荧光测试结果显示,短链化合物对DNA有较好作用,而长链化合物对DNA作用较弱。kDNA去连环实验表明,此系列化合物普遍具有较好的TopoⅡ抑制活性。细胞增殖实验表明,此系列化合物具有较好的抗肿瘤细胞增殖活性,并对正常细胞表现出较好的选择性。酪氨酸激酶分子水平筛选实验发现8d和12d对KDR、FGFR1和PDGFRα有一定的抑制活性,这是首次发现萘酰亚胺类化合物具有酪氨酸激酶抑制活性,为此类化合物的后续研究提供了新的思路。化合物8d作用机理研究表明,该类化合物对内皮细胞的迁移和管腔形成有较好的抑制作用。3.N-乙酰转移酶2检测荧光探针创制：以菁染料为荧光发色团,芳胺为PET电子供体,设计创制NAT近红外荧光探针。探针CYP1能特异性识别NAT2,在10min后荧光强度增强6倍,并对不同浓度的NAT2呈线性关系,检测限为1μg/mL。探针小鼠活体示踪实验表明,10min后肝部即有很强荧光,24h后代谢完全,背景干扰小。探针可以直接检测组织匀浆中的NAT2,与活体成像结果和分子生物学方法报道结果一致。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章前言  11-30
  1.1 绪论  11-12
  1.2 传统抗肿瘤药物  12-17
    1.2.1 作用机制  12-14
    1.2.2 苊并吡咯类化合物  14-15
    1.2.3 萘酰亚胺类化合物  15-17
  1.3 蛋白酪氨酸激酶  17-21
    1.3.1 FGFR家族  19
    1.3.2 VEGFR家族  19-21
    1.3.3 PDGFR家族  21
  1.4 新生血管生成  21-22
    1.4.1 新生血管生成与肿瘤  21
    1.4.2 新生血管生成的抑制  21-22
  1.5 荧光探针及应用  22-29
    1.5.1 荧光探针  23
    1.5.2 常见的荧光团  23-24
    1.5.3 菁染料介绍  24-26
    1.5.4 荧光探针的信号传递机制  26-27
    1.5.5 荧光探针在生物医学中的应用  27-29
  1.6 本论文的研究思路和目标  29-30
第2章苊并吡咯类化合物的生物评价及作用机制研究  30-46
  2.1 引言  30-31
  2.2 研究内容  31-32
  2.3 结果与讨论  32-40
    2.3.1 酪氨酸激酶靶点验证及选择性研究  32-33
    2.3.2 化合物C11在MDA-MB-231细胞中对FGFR1及其信号通路抑制  33
    2.3.3 化合物C11对乳腺癌细胞MDA-MB-231运动能力的影响  33-36
    2.3.4 C11对肿瘤细胞体外增殖抑制活性的评价  36
    2.3.5 化合物C11对内皮细胞血管生成的抑制  36-40
      2.3.5.1 C11抑制HMEC-1细胞中FGFR1及其下游信号分子的磷酸化水平  37
      2.3.5.2 C11对HMEC-1细胞增殖的影响  37-38
      2.3.5.3 C11抑制HMEC-1细胞迁移  38
      2.3.5.4 C11抑制HMEC-1细胞管腔形成  38-39
      2.3.5.5 C11抑制CAM血管生成  39-40
  2.4 本章小结  40
  2.5 实验部分  40-46
    2.5.1 药品和试剂  40
    2.5.2 仪器设备  40-41
    2.5.3 细胞培养  41-42
    2.5.4 细胞增殖抑制实验  42
    2.5.5 酪氨酸激酶筛选方法(ELISA)  42
    2.5.6 细胞水平酪氨酸激酶及下游蛋白磷酸化抑制实验(Western Blot)  42-43
    2.5.7 划痕实验  43
    2.5.8 细胞迁移实验  43
    2.5.9 基质胶侵袭实验  43
    2.5.10 明胶酶谱实验  43-44
    2.5.11 RT-PCR检测MMP2/MMP9的影响  44
    2.5.12 管腔形成抑制实验  44
    2.5.13 CAM血管形成实验  44-46
第3章新型多靶点抗肿瘤药物的研究  46-71
  3.1 引言  46-47
  3.2 设计思想  47
  3.3 化合物合成路线  47-48
  3.4 结果与讨论  48-58
    3.4.1 萘酰亚胺衍生物的评价  48-56
    3.4.2 苊并吡咯衍生物和舒尼替尼衍生物的评价  56-58
  3.5 本章小结  58
  3.6 实验部分  58-71
    3.6.1 仪器和试剂  58
    3.6.2 目标化合物的合成  58-69
    3.6.3 溶解度测试方法和logP计算  69
    3.6.4 圆二色谱实验  69
    3.6.5 荧光光谱实验  69-70
    3.6.6 TopoⅡ抑制实验(kDNA去连环方法)  70
    3.6.7 细胞增殖抑制实验  70
    3.6.8 酪氨酸激酶筛选方法(ELISA)  70
    3.6.9 细胞迁移实验  70
    3.6.10 管腔形成抑制实验  70
    3.6.11 细胞水平激酶及下游蛋白磷酸化抑制(Western Blot)  70-71
第4章面向诊疗的N-乙酰转移酶2荧光检测及成像研究  71-92
  4.1 引言  71-73
  4.2 设计思想  73-74
  4.3 化合物合成路线  74-75
    4.3.1 菁染料母体的合成  74
    4.3.2 芳胺受体的合成及其乙酰化  74-75
    4.3.3 探针及其产物的合成  75
  4.4 结果与讨论  75-85
    4.4.1 化合物光谱性质研究  75-77
    4.4.2 探针CYPs对NATs的响应及选择性研究  77-78
    4.4.3 乙酰辅酶A的影响  78-79
    4.4.4 探针CYP1对NAT2的时间和浓度响应  79-80
    4.4.5 探针的作用机理验证  80-81
    4.4.6 探针CYP1在小鼠中的活体成像  81-83
    4.4.7 探针对肝脏匀浆提取液的响应  83-84
    4.4.8 利用CYP1对各组织中NAT2活性的考察  84-85
  4.5 本章小结  85
  4.6 实验部分  85-92
    4.6.1 仪器和试剂  85-90
    4.6.2 光谱测定方法  90
    4.6.3 NAT活性的测定方法  90
    4.6.4 HPLC机理验证方法  90-91
    4.6.5 组织中NAT2活性测试方法  91
    4.6.6 小鼠中内源性NAT2活体成像方法  91-92
第5章结论  92-93
参考文献  93-103
论文创新点  103-104
攻读博士期间发表和待发表的文章  104-105
致谢  105-106
附录 (部分典型波谱)  106-113

新型抗肿瘤药物及相关诊疗探针的研究

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