c-Met抑制剂的设计、合成及初步活性研究

发布时间：2020-08-13 15:55

【摘要】：癌症是由多种复杂性因素引起的疾病,以恶性细胞的无限增殖为主要特征,也被称为恶性肿瘤。据WHO统计,每年全世界因癌症导致的死亡数就高达数百万,到2030年这个数字将达到2,200万,严重威胁了人类的健康。癌症靶向治疗的优点:择性强且安全性高,因此,在癌症的治疗中发挥着举足轻重的作用。而间充质上皮细胞转化因子c-Met是研发肿瘤靶向治疗药物的重要靶标之一。作为受体酪氨酸激酶的重要成员,c-Met所参与的HGF/c-Met信号通路与其他多种细胞信号通路存在相互关联从而与多种肿瘤的发生发展存在关系。因此,c-Met被认为是癌症干预和治疗的重要靶标,靶向于c-Met激酶的小分子抑制剂是抗肿瘤药物研究领域的重要方向。目前报道的小分子c-Met抑制剂根据化学结构特征和与c-Met激酶的结合模式主要分为三类:1)Type Ⅰ c-Met抑制剂:此类是ATP竞争性抑制剂,呈“U”型模式在ATP结合位点与靶蛋白结合;2)Type Ⅱ类c-Met抑制剂:此类通常是ATP竞争性的多革点c-Met激酶抑制剂,与靶点进行结合的构象更为舒展。3)Type Ⅲ类c-Met抑制剂:属于非ATP竞争性c-Met激酶抑制剂。嘧啶环作为重要的含氮杂环,有着广泛的生物活性,特别是含氨基嘧啶结构的化合物对肿瘤有优异的活性而备受青睐。因此,本课题以氨基嘧啶为基本母核,利用基于受体的药物设计方法结合分子杂合策略,设计了 A和B系列的Type Ⅰ型c-Met抑制剂。对于Type Ⅱ型c-Met抑制剂的设计,我们根据目前Type Ⅱ型c-Met抑制剂的结构特点(以含氮杂环作为母核,通过linker连接一个5原子链),然后再利用基于配体的药物设计策略和分子杂合策略设计出C系列化合物。本研究合成了A系列8个、B系列19个、C系列10个、共37个化合物。对大部分化合物进行了酶活测试和体外抗肿瘤细胞增殖活性测试。结果显示部分化合物在浓度为1 μM下对c-Met激酶有一定的抑制作用。代表性化合物BH-19和C-10在1 μM浓度下对c-Met的抑制率分别为15.3%和24.4%。通过CCK-8法进行的体外抗肿瘤细胞增殖活性测试结果表明,部分化合物对肿瘤细胞MCF-7和A549有良好的抗增殖活性。对MCF-7来说,活性最好的化合物是BH-2和BH-5,IC50值分别为2.84 μM和2.59 μM。对A549来说,活性最好的化合物是BH-17和BH-19,IC50值分别为1.20μM和1.56 μM,活性与阳性对照药克唑替尼相当(Crizotinib,MCF-7 IC50=0.92 μM;A549 IC50=2.02 μM)。总之,本研究通过基于受体结构、基于配体结构和分子杂合策略分别设计并合成了 37个化合物。通过初步生物活性评价,我们发现几个化合物的抗肿瘤细胞增殖活性与阳性对照药克唑替尼相当,有望通过后续深入研究得到活性更好的先导结构。
【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
【图文】：

ｙｙ＝ｓ＝１ｇ焌１邋施结合区逡逑图１．１邋ｃ－Ｍｅｔ蛋白的结构示意图逡逑１．１．１．２邋ＨＧＦ的结构和功能逡逑肝细胞生长因子ＨＧＦ在７ｑ２１的７号染色体上，是一种多功能活性因子。逡逑它最初由间充质细胞分泌为无活性的单链多肽，然后通过ＨＧＦ活化剂转变成一逡逑个由二硫键连接的ａ－（３活性异二聚体。ａ链（６９邋ｋＤａ）含有Ｎ末端结构域的４个逡逑三环结构域（Ｋ１至Ｋ４），而ＨＧＦ的Ｐ链（３２－３４ｋＤａ）具有ＳＰＨ结构域。成熟逡逑ＨＧＦ的结构共有６个结构域：Ｎ端区域、ａ链上的４个环状结构域（Ｋ１至Ｋ４）逡逑和Ｐ链上的ＳＰＨ域（图１．２）［１３－１５］0ＨＧＦ结构中的Ｎ端和Ｋ１环状结构是ｃ－Ｍｅｔ高逡逑亲和结合位点，只有当ｃ－Ｍｅｔ和ＨＧＦ的ａ链彻底结合后，才能彻底诱导活化逡逑ｃ－Ｍｅｔ［１６］。逡逑ｔ逦逦—邋ａ－链逦？＊—邋ｐ＿链一ｊ逡逑图１．２邋ＨＧＦ结构示意图逡逑８逡逑

三环结构域（Ｋ１至Ｋ４），而ＨＧＦ的Ｐ链（３２－３４ｋＤａ）具有ＳＰＨ结构域。成熟逡逑ＨＧＦ的结构共有６个结构域：Ｎ端区域、ａ链上的４个环状结构域（Ｋ１至Ｋ４）逡逑和Ｐ链上的ＳＰＨ域（图１．２）［１３－１５］0ＨＧＦ结构中的Ｎ端和Ｋ１环状结构是ｃ－Ｍｅｔ高逡逑亲和结合位点，只有当ｃ－Ｍｅｔ和ＨＧＦ的ａ链彻底结合后，才能彻底诱导活化逡逑ｃ－Ｍｅｔ［１６］。逡逑ｔ逦逦—邋ａ－链逦？＊—邋ｐ＿链一ｊ逡逑图１．２邋ＨＧＦ结构示意图逡逑８逡逑

信号传导子和转录激活子３邋（ＳＴＡＴ３）等［１１，１９］。最终激活了相应的信号通路，比逡逑如ＰＩ３Ｋ／Ａｋｔ、ＲＡＳ／ＭＡＰＫ和ＳＴＡＴ３／ＪＮＫ等通路，从而调节着细胞的生长、存活、逡逑运动和增殖等一系列生命活动（图１．３）阴，２１］。逡逑ＨＧＦ＿ｚＰ－链逡逑＜＝■岕邋＿邋一逡逑＿邋＿逡逑Ｓ９８５＇＾逦Ｓ９８５逡逑Ｙ１００３．＞＾｜逦Ｙ１００３逡逑Ｙｌ２３４＇＞－ｆｉ邋？＾Ｙ１２３４逡逑Ｙ１２３５邋＞＿＾Ｐ逦Ｙ１２３５逡逑Ｙ１３４９：３—＾邋Ｙ１３４９逡逑Ｙ１３５６。—ＳＨｐ２逡逑ＳＴＡＴ３逦ＳＨＣ逡逑ＧＡＢ１逡逑ＳＲＣ逦ＧＲＢ２逡逑ｚＰＩ３Ｋ邋ｓｏｓ逡逑１逦ＰＡＫ邋ＥＲＫ／ＭＡＰＫ逡逑ｍ邋／邋Ｉ逡逑细胞存活Ｉ胞ＩＩ移蠢＝逡逑图１．３邋ＨＧＦ／ｃ－Ｍｅｔ信号通路示意图逡逑１．１．３逦ｃ－Ｍｅｔ邋与癌症逡逑研宄表明ＨＧＦ／ｃ－Ｍｅｔ信号通路的紊乱传导与各种癌症有关。在各种类型的逡逑癌症中，有多种原因导致ＨＧＦ／ｃ－Ｍｅｔ信号通路非正常传导，比如蛋白质过表达、逡逑基因的扩增或者重排、转录调节以及自分泌或旁分泌配体的刺激等。该信号异常逡逑传导将给肿瘤细胞的存活、生长、血管生成等活动创造了有利条件［１４，２２，２３］。逡逑ＨＧＦ和ｃ－Ｍｅｔ过表达在大多数实体肿瘤（肺癌，乳腺癌，甲状腺癌，头颈逡逑癌等）中均有存在，ＨＧＦ的旁分泌信号失调也会导致ｃ－Ｍｅｔ过表达［２４，２５］。ｃ－Ｍｅｔ逡逑９逡逑

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本文编号：2792209