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多形性神经胶质母细胞瘤(Glioblastoma,GBM)是中枢神经系统中最常见的原发性肿瘤,约占神经胶质瘤的50%,占脑部肿瘤的15%。GBM肿瘤的恶性程度高、预后差,导致95%的GBM患者生存期不超过两年。而且由于其高度侵袭性,在不影响大脑正常功能的情况下很难将肿瘤切除干净,导致其术后极易复发,且手术后病人生存质量受到很大的影响。因此,药物治疗在改善病人生存期及提高患者生存质量方面发挥着重要作用。目前,临床上用于GBM肿瘤治疗的一线药物为替莫唑胺(Temozolomide,TMZ)等烷化剂,但这类药物长期应用极易产生耐药性。另外人们也积极开发作用其他靶点的药物,以及将免疫治疗、靶向治疗应用于GBM肿瘤治疗,尽管有些治疗方案取得了显著的治疗效果,但患者的生存期仍没有实质性的提高。因此,临床上仍迫切需要开发新的治疗药物或方法用于GBM治疗。活化T细胞核因子(nuclear factor of activated T cells,NFAT)是一类重要的核转录因子,在多种细胞过程以及胚胎发育、器官再生中发挥着关键作用。值得注意的是,近年来越来越多的研究发现,NFAT在包括GBM肿瘤在内的多种肿瘤组织中表达上调或过活化,且与不良预后密切相关。NFAT调控的MMPs、VEGFR等下游基因,与肿瘤的发生与发展密切相关,因此,NFAT信号通路是一潜在的抗肿瘤药物靶点,可以为GBM治疗提供新的策略。已上市的药物化合物库是人类宝贵的财富,其药理学性质及安全性都得到了很好的评价,因此从老药中寻找新药可以加快药物研发进程。基于此,本课题首先采用老药新用的策略寻找结构新颖的NFAT信号通路抑制剂。同时,采用传统药物化学的方法及现代合理药物设计相结合的方法,对前期发现的先导化合物YZ85进行结构改造,以探索有效的、结构新颖的、具有自主知识产权的抗GBM肿瘤候选药物分子。具体结果如下:1.基于老药新用的药物研发策略筛选出NFAT信号通路抑制剂用于GBM肿瘤治疗。首先从已上市的药物化合物库中,筛选出了93种结构简单且易于衍生的化合物构建筛选化合物库。初筛结果显示,8种化合物有较高的NFAT信号通路抑制活性,其中匹莫范色林酒石酸盐(PIM)的活性最高,IC50值为6.47μM。随后的作用机理研究发现PIM通过抑制CRAC通道中的STIM1的寡聚,而抑制NFAT信号通路的激活。实验结果显示PIM在细胞水平上可引起细胞周期G1/S期的停滞、促进细胞凋亡,从而显著抑制GBM肿瘤细胞U87的增殖、迁移、运动等。在体内,PIM能显著抑制皮下及原位GBM肿瘤的生长。最值得注意的是,PIM的给药方式为灌胃给药,表明其可以穿越血脑屏障,从而保证了未来临床试验中的治疗效果。组学研究进一步揭示,除了NFAT信号通路,PIM对ATR/RB/E2F、MYC及Aurora A/B信号通路也有较强的抑制作用,进而损害细胞周期进程、DNA复制和碱基代谢,有望产生较强的抗肿瘤作用。2.基于先导化合物结构改造的策略探索高活性磺酰胺类NFAT信号通路抑制剂。本部分内容以前期发现的高活性磺酰胺类NFAT信号通路抑制剂YZ85为先导化合物,设计合成了19种YZ85衍生物并进行了初步的抗肿瘤活性评价。结果显示,YZ85衍生物具有良好的抗GBM活性,有望发展成有效的抗肿瘤药物。通过本课题的研究,揭示了NFAT信号通路是非常有潜力的GBM肿瘤治疗靶点。PIM于2016年刚刚获准上市,其抗肿瘤活性研究较少,本研究首次报道了其对GBM肿瘤治疗潜力的新的抗肿瘤机制,即抑制NFAT信号通路、ATR/RB/E2F信号通路等。在接下来的研究中,将考虑PIM与GBM肿瘤的临床一线药物TMZ或者m TORC1抑制剂联合用药,并积极推动PIM的临床试验。YZ85衍生物其抗肿瘤活性还有待进一步提高,因此将对其结构继续衍生化。