基于前藥策略的抗腫瘤藥物研究進(jìn)展

基于前藥策略的抗腫瘤藥物研究進(jìn)展

1src抗凝劑類化合物酪氨酸激酶（tk）可誘導(dǎo)蛋白質(zhì)酪氨酸殘基的特定磷酸化。高度同源的src酪氨酸激酶序列參與了一些細(xì)胞內(nèi)信號軸的傳輸路徑，尤其是在一些人的腫瘤細(xì)胞中。因此,Src酪氨酸激酶是開發(fā)抗癌藥物的有效作用靶標(biāo)。另外,Src涉及內(nèi)皮細(xì)胞上血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(VEGF)信號轉(zhuǎn)導(dǎo),意味著針對Src酪氨酸激酶可能產(chǎn)生抗血管生成作用,Src抑制劑也可防止由中風(fēng)引起的腦損傷和治療骨質(zhì)疏松癥。Wyeth-Ayerst研究所的Boschelli等對Src活性強(qiáng)抑制劑4-苯基氨基-3-喹啉腈類化合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化,以已有的酶抑制劑4-[(2,4-二氯苯基)氨基]-6,7-二甲氧基-3-喹啉腈(化合物1,IC50=30nmol·L-1)為出發(fā)點(diǎn),通過SAR分析研究,對這個先導(dǎo)化合物進(jìn)行幾輪結(jié)構(gòu)修飾后所得目標(biāo)化合物(2)的IC50值為1.2nmol·L-1。在抑制Src依賴性細(xì)胞增殖試驗(yàn)中,IC50值為100nmol·L-1,對Src的選擇性遠(yuǎn)高于非Src家族的激酶。運(yùn)用Src改變的纖維原細(xì)胞的異種移植模型,對化合物(2)進(jìn)行活性評價表明,在移植腫瘤3d的模型上,每天2次,一次25mg·kg-1,使用化合物(2)10d后,測得T∶C為25%,表明化合物(2)在體內(nèi)具有明顯抑制Src的生物活性。2養(yǎng)成纖維前藥多柔比星具有廣譜抗腫瘤活性,治療乳腺癌、肺癌、甲狀腺癌、卵巢癌等實(shí)體瘤作用明顯。為了克服劑量限制副作用及耐藥性,進(jìn)行了大量研究工作,通過更特異性的給藥途徑將細(xì)胞毒輸送到腫瘤細(xì)胞,同時使正常細(xì)胞受影響較小。CatholiquededeLouvain大學(xué)Fernandez等和Corixa公司報(bào)道了應(yīng)用新的細(xì)胞外腫瘤激活多柔比星前藥的策略,避免了靜注時引起急性毒性反應(yīng)。這種方法是基于已有的前藥N-(β-丙氨酰-L-亮氨酰-L-丙氨酰-L-亮氨酰)-多柔比星進(jìn)行的,這種前藥在血液中是穩(wěn)定的,只有被腫瘤細(xì)胞釋放的蛋白酶激活后才能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。在兩組乳腺癌異種移植模型上,使用N-(β-丙氨酰-L-亮氨酰-L-丙氨酰-L-亮氨酰)-多柔比星與單獨(dú)使用多柔比星相比較,毒性減小,藥效提高。然而,此模型中靜注前藥易產(chǎn)生急性毒性反應(yīng),主要是由于生理pH狀態(tài)下,在水溶液中正電荷與一些負(fù)電荷大量聚集結(jié)合造成的。目前發(fā)現(xiàn),即使靜注N端以琥珀酰亞胺基封閉的帶負(fù)電的多柔比星衍生物(3)的劑量是多柔比星LD50的10倍量時,都不會產(chǎn)生急性毒性反應(yīng),并且新衍生物在體內(nèi)也具有活性。最近有關(guān)多柔比星前藥研究的另一項(xiàng)報(bào)道是,Garsky等設(shè)計(jì)合成了一種可被絲氨酸蛋白酶和前列腺特異性抗原(PSA)特異性水解的多柔比星-肽共軛物。研究發(fā)現(xiàn),血清中PSA的含量與一系列惡性前列腺癌細(xì)胞密切相關(guān),此外,分泌進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)的PSA無酶活性。前列腺中的PSA可分解前藥,從而導(dǎo)致多柔比星在腫瘤部位局部濃度聚集,而避免全身受細(xì)胞毒藥物的影響,多柔比星-肽共軛物可能成為分泌PSA的腫瘤細(xì)胞的靶向性前藥,由此合成的化合物(4)是一個非常有前途的候選化合物,它對前列腺PSA分泌的LNCap細(xì)胞比非PSA分泌的DOPRO細(xì)胞有高達(dá)20倍的選擇性抑制活性。同時使用人源性LNCap前列腺癌細(xì)胞進(jìn)行裸鼠異種移植研究發(fā)現(xiàn),化合物(4)在低于最大耐受劑量時,可引起PSA含量降低95%,腫瘤的重量降低87%。3氟代2-苯基-4-羥基羥基類化合物在細(xì)胞復(fù)制期間,微管和有絲分裂中紡錘體的形成是關(guān)鍵步驟,最近幾年,微管已成為發(fā)展新型抗癌藥的重要亞細(xì)胞靶標(biāo),這方面人們比較熟悉的藥物有長春堿、紫杉醇、秋水仙堿等。北卡羅來納州立大學(xué)和國立癌癥研究所(NCI)的Xia等對新型抗有絲分裂抗腫瘤藥2-苯基-4-喹諾酮進(jìn)行了相關(guān)研究,合成了一系列氟代2-苯基-4-喹諾酮類化合物,并對其進(jìn)行抗癌活性評價。應(yīng)用NCI的60例人腫瘤細(xì)胞體外評價這些化合物,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞毒性和抑制微管聚集有很好的相關(guān)性。在所評價的新化合物中,2′-氟代-6-吡咯基-2-苯基-4-喹諾酮(化合物5)對抑制腎和黑素瘤腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒性最強(qiáng),化合物(5)抑制微管聚集活性強(qiáng)度與天然的抗腫瘤藥秋水仙堿、足葉毒素和風(fēng)車子抑堿(combretastatin)A-4相當(dāng)。4cdc25s在耐藥中的作用絲氨酸、蘇氨酸或酪氨酸的可逆性蛋白磷酸化是一種普遍涉及細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和生成的細(xì)胞內(nèi)過程,由蛋白激酶與磷酸化酶之間的動態(tài)平衡來控制。目前絲氨酸、蘇氨酸磷酸化酶的天然產(chǎn)物抑制劑是已知的,但尚沒有作用強(qiáng)而選擇性好的蛋白酪氨酸磷酸化酶抑制劑,其中包括雙重特異性蛋白磷酸化酶(DSPase)亞家族。DSPase亞家族的重要成員,尤其是與抗癌藥物設(shè)計(jì)有關(guān)的是Cdc25磷酸化酶,它通過激活依賴于細(xì)胞周期蛋白的蛋白激酶(Cdk)調(diào)控細(xì)胞周期,并且參與Raf-1介導(dǎo)的細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。體內(nèi)存在3種Cdc25同系物,即Cdc25A,Cdc25B和Cdc25C,Cdc25A和Cdc25B具有致癌性,是c-myc腫瘤基因轉(zhuǎn)錄的靶位點(diǎn),在多種人源性腫瘤中高度表達(dá)。Cdc25同系物也具有一些其他的細(xì)胞功能,如通過激活Cdk和細(xì)胞周期蛋白復(fù)合物調(diào)控細(xì)胞周期,參與DNA損傷反應(yīng),以及調(diào)節(jié)Raf-1和分裂原激活蛋白激酶。因此,這些指標(biāo)為Cdc25s作為抗癌藥物提供了一些證據(jù)。匹茲堡大學(xué)的Lazo等實(shí)驗(yàn)評價了NCI的1990個化合物抑制Cdc25活性,發(fā)現(xiàn)8個喹啉二酮類化合物的IC50值小于1μmol·L-1。其中作用最強(qiáng)的化合物6-氯-7-(2-嗎啡啉-4-乙胺基)喹啉-5,8-二酮(化合物6),對Cdc25B2選擇性分別比磷酸化酶VHR和PTP1B強(qiáng)20倍和450倍。同時化合物(6)體外能阻止人乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-435和MDA-N的增殖(IC50=0.2μmol·L-1),用化學(xué)輔助評價方法發(fā)現(xiàn)化合物(6)也能阻斷細(xì)胞內(nèi)由異位Cdc25A表達(dá)引起的Erk的去磷酸化作用。5喜樹堿類化合物喜樹堿是五環(huán)生物堿,對白血病和各種實(shí)體瘤具有明顯的抑制活性。盡管喜樹堿本身因有劑量限制毒性而已撤出臨床試驗(yàn),但其幾種類似物如依立替康和拓?fù)涮婵档纫勋@準(zhǔn)臨床使用或正進(jìn)行臨床試驗(yàn),并且仍然是一個引人入勝的研究領(lǐng)域。已開發(fā)了喜樹堿的幾種靶向性前藥給藥系統(tǒng),如20位-O-烷基酯,簡單氨基酸鹽和聚乙烯乙二醇(PEG)-N-2-羥基丙基甲基氨基化合物(HPMA)聚合物組成的聚合物給藥系統(tǒng)。喜樹堿類化合物的主要問題是內(nèi)酯E-環(huán)開環(huán),并形成關(guān)環(huán)內(nèi)酯(活性形式)與開環(huán)羧酸酯(非活性形式)的產(chǎn)物平衡。為了提高喜樹堿的生物活性指數(shù),拜爾AG的Lerchen等合成了新型的20位-O-連接的喜樹堿糖共軛物,通過主動運(yùn)輸機(jī)制,它具有優(yōu)先進(jìn)入腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞吸收特性。優(yōu)化后的共軛物增加了水溶性和活性狀態(tài)的喜樹堿內(nèi)酯環(huán)的穩(wěn)定性,以及充分的抗水解和蛋白酶解穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn),喜樹堿與糖之間肽鍵的形成對共軛物穩(wěn)定性和生物活性有重要影響;在糖共軛物與喜樹堿連接點(diǎn)引