PI3Kδ抑制剂的设计合成及生物活性评价

发布时间：2020-05-31 01:27

【摘要】：随着分子生物学的发展,肿瘤细胞内各种生理过程,如信号通路的转导等,逐渐被阐明,信号通路的失调是导致肿瘤细胞无限增殖和转移的重要原因。由于细胞信号通路中激酶功能的异常在肿瘤的发生发展过程中起到重要作用,信号通路中的关键激酶成为抗肿瘤药物研究的重要靶点。与传统化疗相比,分子靶向药物往往具有疗效显著,选择性高和毒副作用少等优势。PI3K作为一种胞内的磷脂酰肌醇激酶,是细胞内重要的信号转导分子。PI3K激酶主要分三类,其中I类PI3K与肿瘤的发展最为密切。I类PI3K根据催化亚基和调节亚基的不同,进一步分为PI3Kα、PI3Kβ、PI3Kδ、PI3Kγ四个亚型。其中PI3Kα和PI3Kβ在各个组织器官中分布广泛,PI3Kδ和PI3Kγ主要在免疫细胞和造血细胞中表达。因此,选择性PI3Kδ和PI3Kγ以及PI3Kδ/γ双重抑制剂可以用于治疗血液恶性肿瘤以及免疫细胞介导的疾病。选择性PI3Kδ抑制剂idelalisib(CAL-101)已被FDA批准用于治疗复发性滤泡B细胞非霍奇金淋巴瘤和复发性慢性淋巴细胞白血病等。在前期研究中,本课题组基于PI3Kδ的结构特点和CAL-101的结合模式,利用构象限制的设计理念,设计合成了新型喹唑啉酮类选择性PI3Kδ抑制剂,发现了两个高活性化合物,其亚型选择性优于已上市的药物CAL-101。为进一步发现新型选择性PI3Kδ抑制剂,本研究用更稳定的磺酰基替代喹唑啉酮中的酰基,设计了新型2H-苯并[e][1,2,4]噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物。分别以2-硝基-苯磺酰氯、5-氟-2-硝基苯磺酰氯、5-氯-2-硝基苯磺酰氯为原料,经与2,6-二甲基苯胺反应形成磺酰胺后,再将硝基还原,与原乙酸三甲酯缩合成环,构建2H-苯并[e][1,2,4]噻二嗪-1,1-二氧化物骨架。经溴代,再与3-碘-4-氨基-1H-吡唑并嘧啶经亲核取代反应连接,通过与相应的硼酸或硼酸酯经Suzuki偶联,分别合成2H-苯并[e][1,2,4]噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物A1-A10、B1-7、CC1和2。在初步的体外PI3Kδ激酶抑制实验中,大部分2HH-苯并[e][1,2,4]噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物对PI3Kδ活性微弱或没有活性,只有3,4-二甲氧基苯基衍生物A2、吲哚衍生物A3和4-氨基吡唑并嘧啶环3位碘取代的化合物B1具有较好的抑制活性,它们的IC50值分别为266、217和222 nM。另外,2-甲氧基吡啶衍生物A10具有中等抑制活性,IC50值为497.5 nM。在苯并噻二嗪-1,1-二氧化物的7位引氟原子,对化合物的活性有微妙影响,而引入氯原子则导致活性丧失。与喹唑啉酮先导化合物相比,2HH-苯并[e][1,2,4]噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物的活性大大降低,可能与其在亲和区氢键结合减少有关,这也为进一步的抑制剂的设计和结构修饰奠定了基础。
【图文】：

信号通路,亚型

（？１卩２）在细胞内转化为３，４，５－三磷酸磷脂酰肌醇（？０）３）。？０１３作为一种重要的逡逑第二信使，作用于ＡＫＴ及其他下游效应器，激活复杂的下游信号，，调节肿瘤细逡逑胞的存活、生长、增殖、侵袭、转移、凋亡等（图１），因此，ＰＩ３Ｋｓ成为治疗逡逑肿瘤和免疫疾病的重要靶点之一［１］。逡逑Ｂ细胞受体逡逑ＡＫＴ逡逑生长，存活，增殖，代谢等逡逑图１：邋ＰＩ３Ｋ／ＡＫＴ信号通路逡逑１．２ＰＩ３Ｋ激酶的分类逡逑ＰＩ３Ｋ是由一个催化亚基ｐｌｌＯ和一个调节亚基ｐ８５构成的异二聚体。根据逡逑ＰＤＫ激酶的结构特点和底物分子的不同，可以将其分为Ｉ型ＰＩ３Ｋ、ＩＩ型ＰＩ３Ｋ、逡逑ＩＩＩ型ＰＩ３Ｋ，Ｉ型又分为ＩＡ型和ＩＢ型。根据催化亚基ｐｌｌＯ的不同，ＩＡ型分逡逑为ＰＩ３Ｋａ亚型、ＰＩ３ＫＰ亚型和ＰＩ３ＫＳ亚型３个亚型；ｆｆｉ型即为ＰＩ３Ｋｙ亚型。ＩＩ逡逑型称之为ＰＩ３Ｋ－Ｃ２激酶，包含ＰＩ３ＫＣ２ａ亚型、ＰＩ３ＫＣ２Ｐ亚型、ＰＩ３ＫＣ２ｙ亚型３个逡逑亚型，主要与受体内化和跨膜转运相关。ＩＩＩ型主要通过催化亚基Ｖｐｓ３４起作用，逡逑在细胞的吞噬、跨膜运输以及信号传导过程中起着重要的作用（图２）。１型ＰＩ３Ｋ逡逑调控细胞的生长、存活、增殖、代谢、分化、凋亡及血管的生成等多种生理过程，逡逑７逡逑

晶体结构,射线,选择性,喹唑啉酮

ｙｉ邋Ｍ＾ｒ邋／逡逑图４邋Ｉｄｅｌａｌｉｓｉｂ－ＰＩ３ＫＳ邋Ｘ射线晶体结构（ＰＤＢ：４ＸＥ０）逡逑Ｉｄｅｌａｌｉｓｉｂ－ＰＩ３Ｋ５Ｘ射线晶体结构（图４）揭示了ＰＩ３Ｋ５选择性高这一现象的合逡逑理性。Ｉｄｅｌａｌｉｓｉｂ在ＰＩ３Ｋ５催化亚基的ＡＴＰ结合位点与铰链残基Ｖａｌ８２８和Ｇｈｉ８２６形逡逑成氢键结合［１６］，喹唑啉酮环的氟垂直于铰链区，嵌入在Ｔｒｐ７６０和Ｍｅｔ７５２之间的逡逑特异性口袋中，该口袋在载脂蛋白中是关闭的。苯环采用垂直于喹唑啉酮环的结逡逑合构象，从ＡＴＰ结合口袋中伸出到疏水区域。这些“螺旋桨型”化合物具有高ＰＩ３Ｋ５逡逑的选择性，因为创建一个ＰＩ３ＫＳ特异性口袋相对于其他Ｉ类ＰＩ３Ｋ亚型来说能量最逡逑低。逡逑另外一个口服有效的ＰＩ３ＫＳ抑制剂是ｕｍｂｒａｌｉｓｉｂ，正在开展临床研宄（图５），单逡逑独使用或与ｕｂｌｉｔｕｘｉｍａｂ邋（ＴＧ－１１０１；ＣＤ２０抗体）联用，用于先前接受治疗的弥漫逡逑性大Ｂ细胞淋巴瘤患者（２ｂ／３期）［１７］。中期结果分析良好，最近又增加了逡逑ｕｂｌｉｔｕｘｉｍａｂ、ｕｍｂｒａｌｉｓｉｂ邋和邋ｂｅｎｄａｍｕｓｔｉｎｅ邋的联合用药试验［１８］。２０１７邋年
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R914;R96

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