化合物dy1在制備抗大腸癌藥物中的應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明提供化合物DY1在制備抗大腸癌藥物中的應(yīng)用。本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道，對(duì)新發(fā)現(xiàn)的大腸癌表面分子CD58進(jìn)行研究，選定與CD58特異性結(jié)合的小分子化合物作進(jìn)一步的藥物研究，通過計(jì)算機(jī)輔助藥物篩選技術(shù)獲得來源于天然產(chǎn)物的靶向小分子藥物，細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，天然產(chǎn)物DY1對(duì)SW620人結(jié)腸癌細(xì)胞系的生長(zhǎng)有明顯的抑制作用，其IC50值為31.30±0.88μmol，可進(jìn)一步用于新的大腸癌治療藥物的研發(fā)。
【專利說明】
化合物DY1在制備抗大腸癌藥物中的應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[00011本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥領(lǐng)域，具體地說，涉及化合物DY1在制備抗大腸癌藥物中的應(yīng) 用。
【背景技術(shù)】
[0002] 天然產(chǎn)物是指動(dòng)物、植物、昆蟲、海洋生物和微生物體內(nèi)的組成成分或其代謝產(chǎn)物 以及人和動(dòng)物體內(nèi)許多內(nèi)源性的化學(xué)成分的統(tǒng)稱，其中主要包括蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸、核 酸、各種酶類、單糖、寡糖、多糖等天然存在的化學(xué)成分。天然產(chǎn)物在藥物研發(fā)中有著廣泛的 應(yīng)用，現(xiàn)已開發(fā)出的典型藥物有奎寧、嗎啡、地高辛、長(zhǎng)春新堿等。從天然產(chǎn)物中尋找生物活 性成分和先導(dǎo)物，以研究創(chuàng)新藥物，是世界各國新藥研究者公認(rèn)的有效途徑之一，已取得多 項(xiàng)成果。由于與合成化合物相比，天然產(chǎn)物與人體的內(nèi)生代謝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)相似，具有更好的成 藥性，為腫瘤的治療提供新手段。
[0003] 根據(jù)美國權(quán)威雜志CA:a cancer journal for clinicians的最新統(tǒng)計(jì)，近年來大 腸癌的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)仍呈持續(xù)上升的趨勢(shì)，而這一趨勢(shì)在中國尤其明顯。2015年中 國癌癥統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，大腸癌的發(fā)病率和致死率均高居腫瘤前五，且發(fā)病年齡有所提前。然 而，由于發(fā)現(xiàn)較晚、患病原因不明、基因變異種類繁多等原因，使得目前很難開發(fā)出新的能 有效醫(yī)治大腸癌的療法或藥物。
[0004] 最新研究表明，大腸癌表面分子⑶58可以通過降解Dkk3,激活Wnt通路，從而促進(jìn) 大腸癌腫瘤起始細(xì)胞的自我更新。研究人員還發(fā)現(xiàn)，降低CD58的表達(dá)，可以顯著抑制癌細(xì)胞 的生長(zhǎng)和腫瘤的形成。因此，對(duì)大腸癌表面分子CD58進(jìn)行藥物研究，通過虛擬篩選獲得靶向 小分子藥物，將有助于研究治療大腸癌的新藥物和治療方案。
[0005] 目前分子靶向藥物中，應(yīng)用于大腸癌中的主要有抗血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的貝伐單抗 及抗表皮生長(zhǎng)因子受體西妥昔單抗和帕尼單抗。分子靶向藥物常聯(lián)合化療使用，不僅能提 高化療的療效，還可以逆轉(zhuǎn)一部分患者耐藥的情況，一般在提高療效的同時(shí)，不增加嚴(yán)重的 不良反應(yīng)。因此，分子靶向藥物在大腸癌的臨床治療中有較大的應(yīng)用價(jià)值及較好的前景。
[0006] 自2007年O'Brien和Ricci-Vitiani發(fā)現(xiàn)第一個(gè)大腸腫瘤起始細(xì)胞CD133+以來，一 些靶向大腸癌的細(xì)胞表面分子被相繼發(fā)現(xiàn)，包括⑶44、CD24、⑶26、Lgr 5等，這些分子可以標(biāo) 記不同大腸腫瘤起始細(xì)胞的亞群，也可以作為新的靶標(biāo)來殺死和鏟除大腸癌細(xì)胞。然而，目 前還沒有針對(duì)這些細(xì)胞表面分子的有效分子靶向藥物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供化合物DY1在制備抗大腸癌藥物中的應(yīng)用。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有的文獻(xiàn)報(bào)道，對(duì)新發(fā)現(xiàn)的大腸癌表面分子 CD58進(jìn)行研究，選定與CD58特異性結(jié)合的小分子化合物作進(jìn)一步的藥物研究，通過計(jì)算機(jī) 輔助藥物篩選技術(shù)獲得來源于天然產(chǎn)物的靶向小分子藥物，以期得到對(duì)成藥有價(jià)值的先導(dǎo) 化合物。
[0009] 從roB數(shù)據(jù)庫中搜索⑶58晶體結(jié)構(gòu)，選取x-ray獲得、解析度最高的1CCZ (1.8埃)為 其晶體結(jié)構(gòu)?？芍狢D58解析出的晶體結(jié)構(gòu)包含domaiη 1 (配體結(jié)合區(qū)）和domain 2兩部分 (圖1A)，其中AGFCC'C"界面為domain 1與⑶2的結(jié)合界面(圖1B)。
[0010] ⑶58通過與⑶2蛋白之間的相互作用參與T細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，其蛋白蛋白相互作用界 面AGFCC'C"有多個(gè)帶電荷氨基酸殘基（10個(gè)負(fù)電性、6個(gè)正電性殘基），能與配體形成較好的 靜電相互作用，且基于此界面的多肽抑制劑已有多個(gè)成功案例。研究表明，Glu25、Lys29、 1^832^8口33、1^834、611137、611139和?11646為0)58和0)2相互作用的關(guān)鍵殘基。
[0011 ]結(jié)合AGFCC ' C"界面的關(guān)鍵殘基，1CCZ靜電表面圖，劃定AGFCC ' C"界面的活性位點(diǎn) (圖 2A)。
[0012]以CD58(1CCZ)為祀標(biāo)進(jìn)行計(jì)算機(jī)虛擬篩選，活性位點(diǎn)如圖2B所示，針對(duì)已構(gòu)建的 天然產(chǎn)物庫（149519個(gè)化合物）、中草藥庫（33765個(gè)化合物)進(jìn)行虛擬篩選，各選取前200個(gè) 化合物進(jìn)行下一步分析。利用Molbase、Chembook等網(wǎng)站進(jìn)行可購買性查詢，挑選能夠購買 的化合物進(jìn)行視覺分析，最終選定了 13個(gè)化合物作為大腸癌候選新藥物的研發(fā)。進(jìn)一步通 過細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，確定天然產(chǎn)物DY1對(duì)SW620人結(jié)腸癌細(xì)胞系有一定的抑制作用。
[0013 ]本發(fā)明化合物DY1的結(jié)構(gòu)如下：
[0014]
[0015] 其英文名為
[0016] 4-(3,7-dihydroxy-10,13-dimethyl-2,3,4,5,6,7,8,9,ll,12,14,15,16,17-tetrad ecahydr〇-lH-cyclopenta[a]phenanthren_17-yl)-N-(6_nitr〇-2-〇x〇-indolin-3-ylidene)amin〇-pentanamide〇
[0017] 本發(fā)明提供化合物DY1在制備抗大腸癌藥物中的應(yīng)用。
[0018] 本發(fā)明還提供化合物DY1與化療藥物聯(lián)用在制備抗大腸癌藥物中的應(yīng)用。
[0019] 本發(fā)明進(jìn)一步提供化合物DY1作為人結(jié)腸癌細(xì)胞系SW620抑制劑在制備抗癌藥物 中的應(yīng)用。
[0020] 進(jìn)行細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，選用SW620人結(jié)腸癌細(xì)胞株作為受試細(xì)胞系，按適量的細(xì)胞 接種濃度常規(guī)細(xì)胞培養(yǎng)法進(jìn)行培養(yǎng);CCK-8試劑法測(cè)定藥物的IC 5Q值以及它們的抗癌作用。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，天然產(chǎn)物DY1對(duì)SW620人結(jié)腸癌細(xì)胞系的生長(zhǎng)有明顯的抑制作用，其IC 5Q值為 31.30±0.88μηιο1，可進(jìn)一步用于新的大腸癌治療藥物的研發(fā)。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明大腸癌表面分子CD58晶體結(jié)構(gòu)圖；其中，A為CD58晶體結(jié)構(gòu)（PDB : 1CCZ);B為⑶58domain 1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明大腸癌表面分子CD58晶體結(jié)構(gòu)(PDB: 1CCZ)的活性位點(diǎn)；其中，A中的 球棍模型表示CD58-CD2結(jié)合及AGFCC'C"界面的關(guān)鍵殘基;B為虛擬篩選時(shí)活性位點(diǎn)設(shè)置參 數(shù)。
[0023]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中化合物DY1對(duì)人結(jié)腸癌細(xì)胞系SW620細(xì)胞生長(zhǎng)抑制實(shí)驗(yàn)結(jié) 果。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實(shí)施例 中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段，所用原料均為市售商品。
[0025]實(shí)施例1化合物DY1對(duì)人結(jié)腸癌細(xì)胞系SW620的抑制作用
[0026] 1、選用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的SW620貼壁細(xì)胞，用胰酶消化后，用含10%胎牛血清的DMEM培 養(yǎng)基分別配成1.25 X 105個(gè)/ml的細(xì)胞懸液，接種在96孔培養(yǎng)板中，每孔接種200μ1，37°C， 5%C〇2培養(yǎng)。
[0027] 2、配制試樣(化合物DY1)母液，用無血清的DMEM培養(yǎng)基將試樣(化合物DY1)溫育震 蕩溶解，配制成終濃度為2mg/ml的母液;配制五倍稀釋的工作液，終濃度為lmg/ml、200yg/ ml、40μg/ml、8μg/ml、1.6μg/ml、320ng/ml，配制陽性對(duì)照藥物尼莫司丁50mg/ml母液，并配 制五倍稀釋的工作液，終濃度為lmg/ml、200μg/ml、40μg/ml、8μg/ml、1 · 6μg/ml、320ng/ml。
[0028] 3、24h后換新的含不同濃度待測(cè)樣品的培養(yǎng)基，每組設(shè)3個(gè)平行孔，每種藥物重復(fù) 三次實(shí)驗(yàn)，37°C，5%C0 2培養(yǎng)48h，倒置顯微鏡下觀察。
[0029] 48h后棄去上清液，小心用正常的完全培養(yǎng)基清洗一次，每孔加入200μ1完全清培 養(yǎng)基，再在每孔加入20μ1 CCK-8試劑，37°C繼續(xù)培養(yǎng)4h。用微型超聲振蕩器混勻后，在酶標(biāo) 儀上以試驗(yàn)波長(zhǎng)為450nm測(cè)定光密度值。
[0030]計(jì)算化合物DY1的藥物毒性/細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率，結(jié)果見圖3。
[0031]由此計(jì)算化合物DY1的IC5Q值，見表1。
[0032] 表 1
[0033]
[0034] 注:MWT-Molecular Weight，相對(duì)分于質(zhì)量；IC5Q-凋亡細(xì)胞與全部細(xì)胞數(shù)之比等 于50%時(shí)，藥物的濃度。
[0035]由表1可知，化合物DY1有活性，其IC5Q值為31.30±0.88μπιο1，小于陽性對(duì)照藥物尼 莫司丁的IC5Q值(47.14 ±4.45μπ?01)，說明其對(duì)SW620大腸癌細(xì)胞系的生長(zhǎng)有明顯的抑制作 用，可進(jìn)一步用于新的大腸癌治療藥物的研發(fā)。
[0036]雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在 本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因 此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
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【主權(quán)項(xiàng)】
1. 化合物DYl在制備抗大腸癌藥物中的應(yīng)用，其中，化合物DYl的結(jié)構(gòu)如下：2. 化合物DYl與化療藥物聯(lián)用在制備抗大腸癌藥物中的應(yīng)用，其中，化合物DYl的結(jié)構(gòu) 同權(quán)利要求1的所述。3. 化合物DYl作為人結(jié)腸癌細(xì)胞系SW620抑制劑在制備抗癌藥物中的應(yīng)用，其中，化合 物DY 1的結(jié)構(gòu)同權(quán)利要求1的所述。
【文檔編號(hào)】A61K45/06GK105997992SQ201610389238
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月2日
【發(fā)明人】郭榕, 張媛, 李曉, 趙勇
【申請(qǐng)人】北京北科德源生物醫(yī)藥科技有限公司