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RAS/RAF/MEK/ERK信号通路在肿瘤细胞增殖和凋亡中起重要作用,大约有三分之一的恶性肿瘤有这个信号通路的调节异常。其中RAS/RAF基因突变在恶性肿瘤中占比很大,它们与侵袭性临床行为和不良预后有关。因此,我们通过对MEK激酶的X-ray晶型结构特点分析,以具有结构优势的已知的MEK抑制剂AZD6244为先导化合物,旨在提高其活性,并克服现有MEK抑制剂存在的缺点,开发了一种新型的苯并恶唑类化合物KZ-001,是一种高效、高选择性的MEK1/2抑制剂。在体外研究中,采用Z’-LYTE激酶试剂盒检测方法,在ATP浓度为45μM时,KZ-001和AZD6244对MEK1激酶的抑制活性IC50值分别为7.40±1.96 nM和199.73 ± 38.25 nM。这两个化合物抑制MEK2激酶活性的IC50值分别为64 nM和742 nM。KZ-001的MEK1和MEK2激酶抑制活性分别比AZD6244高出近27倍和11.6倍。在14种具有代表性的激酶选择性试验中,结果显示在化合物KZ-001浓度为10 μM时,除MEK1/2外,KZ-001对其他12种蛋白激酶均无抑制作用,表明KZ-001为选择性的MEK1/2抑制剂。采用MTT或MTS法,在BRAF、KRAS突变及野生型细胞株 A375、Colo-205、HT-29、Calu-6 和 A431 抑制实验中,KZ-001 的 IC50分别为 4.3±0.7 nM,5.7±0.3 nM,2.9±0.6 nM,169.9±97.7 nM 和大于 3000 nM,而 AZD6244 的 IC50 分别为 74.5±3.0 nM,184.3±5.0 nM,75.9±0.2 nM,大于 3000 nM和大于3000 nM。在细胞水平上进一步验证了化合物KZ-001对BRAF、KRAS突变的细胞的抑制作用是AZD6244的10-30倍左右,并且对RAS和RAF野生型细胞没有抑制作用,为非细胞毒化合物。这些结果也被体内异种移植模型所证实,KZ-001显著地提高了肿瘤抑制率,并且治疗期间动物体重无明显改变。6 mg/kg KZ-001 可明显抑制 A375 肿瘤的生长(TGI 为 91.0%;P<0.001);10 mg/k g AZD6244对A375裸鼠移植瘤模型的抑瘤率为45.8%(P<0.01)。3 mg/kg KZ-001对裸鼠Calu-6异种移植瘤也有抑制作用(TGI为63.2%;P<0.01);10 mg/kg AZD6244对Calu-6小鼠移植瘤的抑制率为 54.8%(P<0.05)。3 mg/kg 和 6 mg/kg 的 KZ-001,使 Colo-205移植瘤的生长完全抑制(TGI分别为103.9%和108.8%;P<0.01);10mg/kg AZD6244对Colo-205裸鼠移植瘤的抑瘤率为83.3%(P<0.01)。KZ-001抑制MAPK通路,类似于已知的MEK抑制剂。KZ-001在浓度1 nM到625 nM范围内,对A375、Colo-205、HT-29和Calu-6细胞株的MEK的磷酸化水平没有明显的抑制,而ERK的磷酸化被完全抑制。采用FITC Annexin V凋亡检测试剂盒法,发现在10 nM和10 μM浓度下,KZ-001诱导Calu-6早期凋亡比例分别为7.1%和37.0%;在相同浓度下,诱导Colo-205细胞早期凋亡比例分别为24%和33.4%。相反,在相同浓度下,KZ-001均不能诱导A375和HT-29细胞凋亡。通过DNA含量定量检测试剂盒分析,结果表明,KZ-001在10nM和10μM时,诱导细胞G1期明显增加,S期和G2期减少,使A375的GO/G1期细胞周期延迟。该化合物具有良好的口服生物利用度(28%)和血药暴露量(AUC0-∞=337±169 ng-hr/mL)。为了拓展KZ-001的潜在临床应用价值,在体外和体内研究了 KZ-001与其他药物的协同作用。KZ-001与BRAF抑制剂维莫非尼或微管稳定化疗药物多西他赛联合应用,在体外细胞株和体内异种移植瘤中均具有协同抗肿瘤作用。综上所述,KZ-001是一种结构新颖、抑癌作用优于同类抗癌药物的苯并恶唑类化合物,可被开发为一种具有治疗癌症潜力的MEK抑制剂。放射性肠损伤是放射治疗患者的主要副反应之一。临床上对放射性肠炎没有专门的治疗方法。我们设计并合成了 4个全新的化合物,这些化合物在体内会裂解成多酚和氨基硫醇,可以减轻辐射损伤。初步研究探讨了它们的辐射防护效果。由于XH-105更具有辐射防护效果的优势,所以我们选择XH-105进行了更深入地研究。在接下来的研究中,我们描述了 XH-105对放射性肠道损伤的保护作用。在全身照射(TBI)前1h用XH-105灌胃C57BL/6J小鼠,观察小鼠存活率。结果表明,XH-105能提高小鼠的存活率。7.5 Gy TBI后,100 m/kg XH-105处理组30天以上存活率为30%,而赋形剂处理组20天内死亡率为100%。XH-105(50 mg/kg、100mg/kg、200mg/kg)与9.0Gy TBI组相比,均提高了小鼠的存活率,其中100 mg/kg组小鼠的中位存活率明显提高。当小鼠在11.0 Gy TBI后,溶媒处理的小鼠在第6天的存活率为20%,而100 m/kg的XH-105处理的小鼠存活率为60%。观察小鼠小肠的形态学变化,与溶剂处理组相比,XH-105处理组小鼠的存活隐窝增多(p<0.01),绒毛长度增加(p<0.01)。用免疫组织化学方法检测Lgr5+肠干细胞、Ki67+细胞、villi+肠细胞和溶菌酶的存活情况。9.0 Gy TBI后3.5天,XH-105组villi+肠细胞、Lgr5+ISCs、Ki67+阳性细胞和lysozyme+(溶菌酶)阳性细胞数均显著高于赋形剂组(P<0.05)。这些数据清楚地表明,XH-105通过促进小肠ISCs的分化和增殖而增强辐射所致肠损伤的再生响应。分别通过免疫荧光法检测小肠组织DNA损伤,TUNEL法检测肠组织细胞凋亡。与赋形剂组相比,XH-105处理组小鼠小肠结构损伤减轻,细胞凋亡率降低,DNA损伤减少,细胞再生保持,隐窝增殖和分化增强。Western blot和免疫荧光检测结果表明,XH-105能抑制Bax和p53在小肠的表达。这些数据表明,XH-105通过抑制p53依赖的凋亡信号通路,有利于辐射所致肠损伤的保护。