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蛋白酪氨酸激酶(Receptor Tyrosine Kinases,PTKs)参与调控细胞的增殖、迁移、分化、凋亡等一系列细胞生物学事件,同时在肿瘤的发生发展过程中也发挥着非常重要的作用,是肿瘤治疗的关键靶点。胰岛素样生长因子1受体(insulin-like growth factor1 receptor,IGF1R)是蛋白酪氨酸激酶家族的重要成员,与肿瘤的发生发展密切相关。IGF1R在促进细胞增殖、调节细胞恶性转化、保护肿瘤细胞免受凋亡等生物学效应中发挥重要作用,是非常具有潜力的抗肿瘤药物靶点。胰岛素受体(insulin receptor,IR)与IGF1R激酶区具有极高的同源性,结构相似性达84%,尤其是ATP结合区的同源性高达100%,在共表达IR和IGF1R的组织中,两者可形成杂合受体。研究显示,如果使用选择性抑制剂抑制IGF1R激酶活性,IR激酶可代偿IGF1R的活性从而导致其药效降低,也被认为是引起IGF1R选择性抑制剂的临床试验疗效不显著的原因之一。目前在研的IGF1R/IR抑制剂中有多个处于临床不同研究阶段,但尚未有该类抑制剂上市。因此,开发新型IGF1R/IR抑制剂具有重要意义。 此外,IGF1R参与多种酪氨酸激酶抑制剂(Tyrosine kinase inhibitors,TKIs)的耐药。最新研究发现,IGF1R活化参与选择性抑制EGFR T790M耐药突变的EGFR三代抑制剂的耐药,提示同时靶向IGF1R和EGFR耐药突变有可能成为克服EGFR三代抑制剂耐药的有效方法。目前尚无同时靶向IGF1R和EGFR耐药突变的双靶向抑制剂报道。 在此研究背景下,本课题拟分别建立IGF1R/IR抑制剂和IGF1R/EGFRT790M抑制剂筛选平台;通过与化学家进行合作,靶向设计、合成潜在抑制剂,利用所建立的平台进行筛选和活性评价,以期得到新结构、高活性IGF1R/IR抑制剂、及IGF1R/EGFR T790M双靶向抑制剂。本研究分为两个部分。 第一部分:IGF1R/IR抑制剂筛选平台的建立及抑制剂的筛选与初步评价。 本部分通过构建表达载体,分别表达、纯化I GF1R、IR胞内区激酶蛋白,并建立了以酶联免疫吸附法(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay,ELISA)为基础的IGF1R、IR小分子抑制剂筛选平台。通过对约200种化合物的筛选,得到了若干新结构小分子抑制剂;完成36种萘酰亚胺类衍生物IGF1R抑制剂的活性评价及构效关系分析,并选择代表性化合物15进一步研究,证实其细胞水平IGF1R抑制活性及体外抗肿瘤活性,并确定其为多靶点激酶抑制剂。 第二部分:IGF1R/EGFR T790M耐药突变双靶点抑制剂筛选平台的建立及抑制剂的筛选与初步评价。 在含EGFR T790M耐药突变的NCI-H1975细胞中,通过细胞稳定转染技术使其高表达IGF1R全长基因,通过不同方法进行验证该工具细胞株构建成功,可用于双靶向抑制剂的筛选。结合已经建立的基于ELISA方法的IGF1R和EGFR T790M激酶抑制剂筛选平台,对化学家定向设计、合成的41个化合物进行了分子水平和细胞水平两个层面的抑制剂筛选,得到7种高活性、新结构的IGF1R/EGFR T790M耐药突变双靶向小分子抑制剂;选择其中的代表性化合物145221进行了体外抗肿瘤活性评价与研究,证实其分子和细胞水平浓度依赖性有效抑制IGF1R和EGFRT790M活性,值得进一步研究。 本课题分别成功构建了IGF1R/IR以及IGF1R/EGFR T790M新型双靶向抑制剂筛选平台,为该两类抑制剂的研发提供了重要研究平台;并初步筛选得到高活性、新结构抑制剂,有望成为具有良好开发前景的候选化合物。