关键词:
细胞周期蛋白激酶7(CDK7)
CDK7选择性抑制剂
N76-1
结构优化
三阴性乳腺癌
摘要:
三阴性乳腺癌(TNBC)是侵袭性很强的乳腺癌亚型,约占乳腺癌总病例的10%-20%,由于异质性高、侵袭性强且缺乏特异性靶点等特点,目前治疗TNBC的方案仍以化疗为主。然而,传统化疗药物的毒副作用比较大,易产生耐药,因此开发新型的TNBC治疗药物具有重要的现实意义。
细胞周期蛋白依赖性激酶7(CDK7)是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶CDK家族的成员,具有调控细胞周期和m RNA转录的双重功能。研究表明,CDK7与TNBC的发生和发展密切相关,TNBC的特异性基因“Achilles cluster”的转录依赖于CDK7。因此,通过抑制CDK7的生物活性来调控TNBC相关基因的转录,可以达到抑制TNBC细胞生长的目的。基于此,CDK7抑制剂已经成为一种潜在的TNBC治疗药物。
N76-1是本课题组前期报道的一种新型CDK7抑制剂,前期结果显示其在体内外可以有效抑制TNBC细胞增殖,具有强效的抗TNBC作用。然而,N76-1对CDK7选择性不佳,对CDK2和CDK9仍有较强的抑制作用。因此,本论文以N76-1为先导化合物,结合N76-1与CDK7蛋白对接的共晶结构,对其N-4苯环,N-2苯环和共价弹头三个部分进行结构优化,考察对选择性和活性的影响,研究构效关系,最终期望获得高选择性高活性的CDK7抑制剂。本文共计合成21个N76-1的衍生物,通过1H-NMR、13C-NMR对该系列衍生物进行了结构确证,进一步地,对合成的衍生物进行了药理活性评价。通过CDK7激酶抑制活性实验发现,化合物8j对CDK7的IC50为5.6n M,与阳性药物THZ1相当。同时,对CDK2和CDK9的IC50分别为492.1n M和635.5n M,选择性相较于N76-1显著提高。此外,8j在体内外表现出明显的肿瘤细胞抑制作用,对两种三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231和Cal-148中的抑制IC50分别为0.6μM和2.41μM。在MDA-MB-231裸鼠异种移植瘤模型中,在8mg/kg的给药剂量下,8j显示出较强的体内抗肿瘤活性,与阳性对照药物THZ1(10mg/kg)相当。此外,Western Blotting试验表明8j可以浓度依赖性地抑制MDA-MB-231细胞中RNA聚合酶S2、S5和S7三个位点的磷酸化水平,证实其可以抑制CDK7的生理功能。以上结果将为具有自主知识产权的新型CDK7选择性抑制剂的深入研究奠定基础。
此外,噁唑结构普遍存在于各类生物活性化合物中。本文开发了一种以α-氨基酮为原料,通过TBHP/KI催化的氧化环合一锅制备2-芳酰基噁唑衍生物的绿色合成方法。在此条件下以中高产率获得了20个2-芳酰基噁唑衍生物,并通过1H-NMR、13C-NMR和MS确证其结构。该方法温和简便,为合成2-芳酰基噁唑衍生提供了新的思路。