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《靶酶抑制劑的設(shè)計(jì)合成及抗腫瘤應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、暨南大學(xué)博士學(xué)位論文I暨南大學(xué)博士學(xué)位論文II暨南大學(xué)博士學(xué)位論文摘要酶是一切與生命有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)的催化劑,它在新陳代謝、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和調(diào)控等方面起著關(guān)鍵性作用。離開了酶是就等于離開了生命的有機(jī)體。在腫瘤微環(huán)境下,某些酶的活性相對(duì)比正常的細(xì)胞更為發(fā)達(dá)和興旺。則治療腫瘤時(shí)候,藥物若能有效抑制與腫瘤生長(zhǎng)與增殖相關(guān)酶的的活性,則腫瘤的生長(zhǎng)也會(huì)被抑制。I型DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶、二氫葉酸還原酶和硫氧還蛋白還原酶是在腫瘤微環(huán)境下高表達(dá)的三種酶,對(duì)腫瘤的生長(zhǎng)起著關(guān)鍵作用。本文分別合成了這三種酶抑制劑,并探討了它們的抗腫瘤應(yīng)用。(一)喜樹堿(CPT)是臨床上用于治療消化道腫瘤(如胃癌和腸癌)的最有效藥物之一。它能有
2、效地抑制I型DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶(TOPOI)的活性使腫瘤細(xì)胞無法正常復(fù)制DNA,最終殺死腫瘤細(xì)胞。但由于其毒副作用大,臨床上的應(yīng)用也被限制。據(jù)此,我們合成了基于二硫鍵的腫瘤靶向性的喜樹堿前藥Biotin-ss-CPT。通過對(duì)不同腫瘤細(xì)胞和對(duì)應(yīng)正常細(xì)胞抗增殖效果發(fā)現(xiàn),它能選擇性地進(jìn)入腫瘤細(xì)胞(MGC803胃癌細(xì)胞),然后通過生物響應(yīng)被還原為CPT,抑制TOPOI活性,最終使腫瘤細(xì)胞死亡。體內(nèi)抗腫瘤結(jié)果表明:Biotin-ss-CPT的抗腫瘤效果接近于單獨(dú)CPT,有效使腫瘤區(qū)域細(xì)胞壞死,并且沒有CPT的肝腎毒性,也沒有明顯的體重下降等副作用。解決了CPT選擇性差,毒副作用大的關(guān)鍵問題。(二)宮頸癌
3、是目前最常見的婦科惡性腫瘤之一,X-射線放療常用于宮頸癌的治療,但是很多時(shí)候單獨(dú)的放療效果不明顯,主要原因之一是會(huì)引起二氫葉酸還原酶(DHFR)的基因擴(kuò)增,使DHFR活性大大增加。DHFR是合成DNA前體物胸苷重要的酶,DHFR活性增加會(huì)促使腫瘤細(xì)胞DNA的復(fù)制。使放療效果減弱。為了提高放療效果,我們合成了一系列甲氨蝶呤(MTX)類似物作為DHFR抑制劑。通過活性篩選發(fā)現(xiàn)化合物2a能有效抑制二氫葉酸還原酶(DHFR)的活性.通過2a聯(lián)合X-射線放療(4Gy)能起到很好的效協(xié)同作用殺死宮頸癌細(xì)胞。并且比MTX具有更好的選擇性和放療增敏性。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明2a+4Gy能明顯地誘導(dǎo)細(xì)胞進(jìn)入Sub-G1
4、期,使線粒體膜電位明顯去極化,產(chǎn)生大量ROS,有效激活Caspase-3、-8和-9。體內(nèi)抗腫瘤效果表明2a聯(lián)合放療的沒有MTX那III暨南大學(xué)博士學(xué)位論文樣的肝腎毒性、沒有引起明顯體重下降。但其抗腫瘤效明顯比單獨(dú)的2a或放療效果好。證明我們?cè)O(shè)計(jì)合成的二氫葉酸還原酶抑制劑聯(lián)合放療能有效逆轉(zhuǎn)放療引起的耐射線問題,能有效殺死腫瘤細(xì)胞,是一種很好的嘗試,值得進(jìn)一步開發(fā)和研究。(三)惡性黑色素瘤對(duì)X-射線放療不敏感主要原因之一是因其氧化還原系統(tǒng)比較發(fā)達(dá),對(duì)于放療所產(chǎn)生的活性氧容易被其硫氧還蛋白還原酶(TrxR)所清除,使其較耐射線而導(dǎo)致放療效果不明顯。順鉑類似物除了以核酸靶點(diǎn)之外,最近研究發(fā)現(xiàn)Trx
5、R也是個(gè)重要的靶點(diǎn)。因此我們合成了兩個(gè)順鉑類似物作為TrxR抑制劑,通過在配體上引入不同取代基,對(duì)比抑制TrxR活性。同時(shí)聯(lián)合X-射線(2Gy)放療作用于黑色素瘤A375細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)表明,化合物3b比3a更明顯地抑制TrxR活性。TrxR的活性被抑制失去清除ROS的能力,放療所產(chǎn)生的ROS大量堆積。不可逆的損傷腫瘤細(xì)胞結(jié)構(gòu),使放療效果大大提高。抑制劑3b+2Gy抗腫瘤效果約是單獨(dú)3b的5倍,并且能有效誘導(dǎo)細(xì)胞周期進(jìn)入Sub-G1期,使線粒體膜嚴(yán)重去極化,激活Caspase-3,-8和-9,最終使細(xì)胞死亡。本論文分別有針對(duì)的合成了I型DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶、二氫葉酸還原酶和硫氧還蛋白還原酶抑制劑,并探
6、討研究了它們抗腫瘤應(yīng)用。首先為這三種酶抑制劑的設(shè)計(jì)合成提供了參考和思路。也為靶向性抗腫瘤前藥的合成提供了參考。亦為逆轉(zhuǎn)X-射線放療引起的耐射線問題提供具有參考價(jià)值的解決辦法。在化學(xué)合成,生物或臨床應(yīng)用方面具有很大的意義。關(guān)鍵詞:I型DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑,前藥,靶向,二氫葉酸還原酶抑制劑,放療,硫氧還蛋白還原酶抑制劑。IV暨南大學(xué)博士學(xué)位論文AbstractTheEnzymeisthecatalystofallchemicalreactionsrelatedtothelife.Itplaysanimportantroleinmetabolism,signaltransductionandre
7、gulation.Lifewithoutenzymesisnomorethanleavingthebiologicalorganisms.Intumormicroenvironment,theactivityofsomeenzymesarethrivingandhigherthanthatinnormalcells.Inthetreatmentoftumor,drugthateffectivelyinhibi