基于前藥策略的抗腫瘤藥物研究進展

基于前藥策略的抗腫瘤藥物研究進展

1src抗凝劑類化合物酪氨酸激酶（tk）可誘導蛋白質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胞內信號軸的傳輸路徑，尤其是在一些人的腫瘤細胞中。因此,Src酪氨酸激酶是開發(fā)抗癌藥物的有效作用靶標。另外,Src涉及內皮細胞上血管內皮細胞生長因子(VEGF)信號轉導,意味著針對Src酪氨酸激酶可能產生抗血管生成作用,Src抑制劑也可防止由中風引起的腦損傷和治療骨質疏松癥。Wyeth-Ayerst研究所的Boschelli等對Src活性強抑制劑4-苯基氨基-3-喹啉腈類化合物進行了結構優(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,通過SAR分析研究,對這個先導化合物進行幾輪結構修飾后所得目標化合物(2)的IC50值為1.2nmol·L-1。在抑制Src依賴性細胞增殖試驗中,IC50值為100nmol·L-1,對Src的選擇性遠高于非Src家族的激酶。運用Src改變的纖維原細胞的異種移植模型,對化合物(2)進行活性評價表明,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、卵巢癌等實體瘤作用明顯。為了克服劑量限制副作用及耐藥性,進行了大量研究工作,通過更特異性的給藥途徑將細胞毒輸送到腫瘤細胞,同時使正常細胞受影響較小。CatholiquededeLouvain大學Fernandez等和Corixa公司報道了應用新的細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。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)-多柔比星進行的,這種前藥在血液中是穩(wěn)定的,只有被腫瘤細胞釋放的蛋白酶激活后才能進入細胞內。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生急性毒性反應,主要是由于生理pH狀態(tài)下,在水溶液中正電荷與一些負電荷大量聚集結合造成的。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,都不會產生急性毒性反應,并且新衍生物在體內也具有活性。最近有關多柔比星前藥研究的另一項報道是,Garsky等設計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胞密切相關,此外,分泌進入循環(huán)系統(tǒng)的PSA無酶活性。前列腺中的PSA可分解前藥,從而導致多柔比星在腫瘤部位局部濃度聚集,而避免全身受細胞毒藥物的影響,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細胞比非PSA分泌的DOPRO細胞有高達20倍的選擇性抑制活性。同時使用人源性LNCap前列腺癌細胞進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胞復制期間,微管和有絲分裂中紡錘體的形成是關鍵步驟,最近幾年,微管已成為發(fā)展新型抗癌藥的重要亞細胞靶標,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-喹諾酮進行了相關研究,合成了一系列氟代2-苯基-4-喹諾酮類化合物,并對其進行抗癌活性評價。應用NCI的60例人腫瘤細胞體外評價這些化合物,發(fā)現(xiàn)細胞毒性和抑制微管聚集有很好的相關性。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胞的細胞毒性最強,化合物(5)抑制微管聚集活性強度與天然的抗腫瘤藥秋水仙堿、足葉毒素和風車子抑堿(combretastatin)A-4相當。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胞信號轉導和生成的細胞內過程,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物抑制劑是已知的,但尚沒有作用強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計有關的是Cdc25磷酸化酶,它通過激活依賴于細胞周期蛋白的蛋白激酶(Cdk)調控細胞周期,并且參與Raf-1介導的細胞信號轉導。體內存在3種Cdc25同系物,即Cdc25A,Cdc25B和Cdc25C,Cdc25A和Cdc25B具有致癌性,是c-myc腫瘤基因轉錄的靶位點,在多種人源性腫瘤中高度表達。Cdc25同系物也具有一些其他的細胞功能,如通過激活Cdk和細胞周期蛋白復合物調控細胞周期,參與DNA損傷反應,以及調節(jié)Raf-1和分裂原激活蛋白激酶。因此,這些指標為Cdc25s作為抗癌藥物提供了一些證據(jù)。匹茲堡大學的Lazo等實驗評價了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20倍和450倍。同時化合物(6)體外能阻止人乳腺癌細胞MDA-MB-435和MDA-N的增殖(IC50=0.2μmol·L-1),用化學輔助評價方法發(fā)現(xiàn)化合物(6)也能阻斷細胞內由異位Cdc25A表達引起的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,但其幾種類似物如依立替康和拓撲替康等已獲準臨床使用或正進行臨床試驗,并且仍然是一個引人入勝的研究領域。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酯E-環(huán)開環(huán),并形成關環(huán)內酯(活性形式)與開環(huán)羧酸酯(非活性形式)的產物平衡。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,通過主動運輸機制,它具有優(yōu)先進入腫瘤細胞的細胞吸收特性。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引