近年来,乳腺癌内分泌治疗药物取得了快速发展,并且被广泛应用。本文将详细介绍mTOR(雷帕霉素靶蛋白)抑制剂——依维莫司。
依维莫司是一种mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白)靶点抑制剂,具有抑制肿瘤细胞生长与增殖、抑制肿瘤营养代谢和抗血管生成的三重抗肿瘤功效。
酪氨酸激酶介导的信号通路对于调节细胞分裂和分化过程至关重要。酪氨酸激酶介导的信号通路最终通过细胞核调控转录因子活性来发挥作用。mTOR是Akt信号通路中的重要底物,它可以控制下游与翻译有关的多种蛋白的磷酸化,从而调节细胞增殖。
mTOR由mTOR复合体1(mTORC1)和mTOR复合体2(mTORC2)组成。mTORC1位于AKT下游,通过增强原癌基因的转录来促进血管形成等驱动肿瘤形成。mTORC2位于AKT的上游,通过磷酸化AKT的S473位点及调节细胞骨架蛋白来调控细胞的生长和迁移。
一代mTOR抑制剂依维莫司于2012年被FDA批准与依西美坦联合治疗激素受体阳性、HER2基因阴性晚期乳腺癌患者。然而,由于依维莫司仅靶向mTORC1复合体,对mTORC2无抑制作用,因此会导致mTORC2通过RAS-MAPK、S6K1/IGF-1R/PI3K等通路负反馈激活AKT及其下游通路,从而影响单药疗效。
BOLERO-2研究结果显示,依西美坦+依维莫司可以显著延长患者的无进展生存期(PFS),从而改善了内分泌耐药。与安慰剂治疗联合依西美坦相比,依维莫司联合依西美坦组的中位无进展生存期(PFS)延长至11个月。这一研究结果促使FDA正式批准依维莫司的上市申请。
对于乳腺癌治疗,推荐依维莫司的用量为10 mg/d,每天相同时间服药。如果与食物一起服用,则应始终与食物一起服用;否则,应单独服用。建议用一杯水整片吞服,不要嚼碎或弄碎药片。
对于轻度肝功能受损,推荐剂量为7.5 mg/d;对于中度肝功能受损,推荐剂量为5 mg/d。此外,如果与CYP3A4抑制剂或诱导剂合用,应减量至2.5 mg/d或增量至15 mg/d。
mTOR信号通路在乳腺癌中高度激活,是乳腺癌治疗的重要靶标。目前还有许多临床研究正在进行中,BOLERO-3研究发现依维莫司可以在一定程度上重建曲妥珠单抗对肿瘤细胞的敏感性,从而在无进展生存方面带来一定的获益,但也伴随着明显的不良反应。该临床试验的总生存工作仍在随访中。
此外,并非所有耐药乳腺癌患者对mTOR抑制剂都有显著作用,未来需要进一步研究来确定哪些人群适合这种疗法。有学者提出假设,使用mTOR抑制剂治疗癌症的一个条件是患者是否具有PI3KCA突变,因为这可能会使患者对mTOR抑制剂更加敏感。
总之,如何更好地使用mTOR抑制剂还需要进一步的临床研究来证明,我们将拭目以待。
[1] ZONCU R, EFEYAN A, SABATINI D M. mTOR: from growth signal integration to cancer, diabetes and ageing[J]. Nat Rev Mol Cell Biol, 2011, 12(1): 21–35.
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(S)-1-[4-[[2-(2-氨基嘧啶-5-基)-7-甲基-4-(吗啉-4-基)噻吩并[3,2-D]嘧啶-6-基]甲基]哌嗪-1-基]-2-羟基丙-1-酮,是一种有效的PI3激酶和mTOR激酶抑制剂,具有出色的药代动力学和药物特性,对多种癌细胞系具有活性。
图1 (S)-1-[4-[[2-(2-氨基嘧啶-5-基)-7-甲基-4-(吗啉-4-基)噻吩并[3,2-D]嘧啶-6-基]甲基]哌嗪-1-基]-2-羟基丙-1-酮的化学结构式
磷酸肌醇 3 激酶 (PI3K)/Akt 信号通路的改变在癌症中广泛发生,(S)-1-[4-[[2-(2-氨基嘧啶-5-基)-7-甲基-4-(吗啉-4-基)噻吩并[3,2-D]嘧啶-6-基]甲基]哌嗪-1-基]-2-羟基丙-1-酮可有效地抑制这一信号通路。
在癌细胞系中,(S)-1-[4-[[2-(2-氨基嘧啶-5-基)-7-甲基-4-(吗啉-4-基)噻吩并[3,2-D]嘧啶-6-基]甲基]哌嗪-1-基]-2-羟基丙-1-酮显示出诱导细胞凋亡和抑制肿瘤生长的潜力。
[1] Jeffrey J. Wallin; GDC-0980 is a Novel Class I PI3K/mTOR Kinase Inhibitor with Robust Activity in Cancer Models Driven by the PI3K Pathway. Mol. Cancer Ther. 2011, 10: 2426–2436.
背景信息:[1-3]
针对HGC-27细胞的不同生长阶段,我们开发了一种专门的培养基,该培养基不需要添加血清和其他成分,可以直接用于HGC-27细胞的体外培养。HGC-27细胞系源自未分化胃癌病人的淋巴结,具有分泌黏液素的特性。
癌症的恶性程度通常根据肿瘤的分化程度来判断。高分化肿瘤恶性程度较低,预后较好;低分化肿瘤恶性程度较高,预后较差;未分化肿瘤恶性程度极高,预后最差。分化程度是指肿瘤组织的成熟程度,恶性肿瘤通常具有一定程度的分化,瘤细胞分化程度越接近正常细胞,称为高分化或Ⅰ级;瘤细胞分化程度较差,但仍保留某些来源组织的特征,称为低分化或Ⅲ级;分化程度介于两者之间的称为中分化或Ⅱ级。然而,有时候肿瘤细胞分化程度非常差,无法找到来源组织的特征,这种情况被称为未分化。
液体培养基的保存:
液体培养基应在4℃冰箱中避光保存,并在实验前放入37℃预热。未添加血清的液体培养基有效期为12个月。随着储存时间的延长,液体培养基中的L-谷氨酰胺会逐渐分解。如果细胞生长不良,可以适量添加L-谷氨酰胺。
本研究通过应用PI3K特异性抑制剂LY294002作用于胃癌细胞HGC-27,抑制PI3K-Akt信号通路的活化,探讨该信号通路对胃癌细胞增殖和MMP-2、MMP-9表达的影响。
方法:使用细胞培养技术培养HGC-27细胞,并使用不同浓度(0、10、20、40μM)的LY294002进行干预,干预时间为20、40、60小时。使用CCK-8法检测细胞增殖情况,使用免疫细胞化学法检测p-Akt表达水平的变化,使用流式细胞仪(PI染色)检测细胞周期,使用半定量RT-PCR法检测MMP-2、MMP-9 mRNA的表达情况。
结果:LY294002作用于HGC-27细胞后:1.细胞增殖受到抑制(P<0.05),随着LY294002干预浓度(P<0.05)和干预时间(P<0.05)的增加,增殖抑制作用逐渐增强;2.p-Akt表达水平下降;3.细胞周期分析显示S期细胞比例明显减少(P=0.008);4.MMP-9 mRNA表达水平明显下降(P=0.000),而MMP-2 mRNA表达水平未发生明显改变(P=0.118)。
结论:1.LY294002作用于HGC-27细胞后,能够抑制PI3K-Akt信号通路的活化;2.LY294002能够抑制HGC-27细胞的增殖和细胞周期的进展;3.PI3K-Akt信号通路参与调控HGC-27细胞中MMP-9的表达,通过抑制该信号通路的活化,能够抑制MMP-9的表达。
[1]Neoplastic hepatocyte growth associated with cyclin D1 redistribution from the cytoplasm to the nucleus in mouse hepatocarcinogenesis[J].MasahiroYamamoto,SusumuTamakawa,MasumiYoshie,YujiYaginuma,KatsuhiroOgawa.Mol.Carcinog..2006(12)
[2]Activation of PI3K/Akt signaling and hormone resistance in breast cancer[J].Eriko Tokunaga,Yasue Kimura,Kojiro Mashino,Eiji Oki,Akemi Kataoka,Shinji Ohno,Masaru Morita,Yoshihiro Kakeji,Hideo Baba,Yoshihiko Maehara.Breast Cancer.2006(2)
[3]Erk Associates with and Primes GSK-3βfor Its Inactivation Resulting in Upregulation ofβ-Catenin[J].Qingqing Ding,Weiya Xia,Jaw-Ching Liu,Jer-Yen Yang,Dung-Fang Lee,Jiahong Xia,Geoffrey Bartholomeusz,Yan Li,Yong Pan,Zheng Li,Ralf C.Bargou,Jun Qin,Chien-Chen Lai,Fuu-Jen Tsai,Chang-Hai Tsai,Mien-Chie Hung.Molecular Cell.2005(2)
[4]Oncogenic K-ras Stimulates Wnt Signaling in Colon Cancer Through Inhibition of GSK-3β[J].Jingnan Li,Yusuke Mizukami,Xiaobo Zhang,Won-Seok Jo,Daniel C.Chung.Gastroenterology.2005(7)
[5]熊杰.LY294002对胃癌细胞HGC-27增殖和MMP-2、MMP-9表达的影响[D].福建医科大学,2008.
杂环化合物是一类具有较强生物活性的小分子化合物,广泛应用在生物医药、农药、光电材料等领域。含氮杂环化合物作为重要的砌块骨架和药效基团一直是新药筛选与药物开发的研究热点。据统计,美国FDA批准上市的小分子药物中75%以上都含有氮杂环结构。咪唑并[1,2-A]吡嗪类化合物是含氮杂环化合物中药理活性较强的一种合成砌块,在大酪蛋白激酶(LCK1)抑制剂、α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异唑-丙酸受体(AMPARs)抑制剂、原肌球蛋白受体激酶(TRKS)抑制剂、极光激酶抑制剂、磷酸肌醇3-激酶(PI3K)抑制剂、腺苷受体(AR)拮抗剂、肉瘤病毒癌蛋白(KRAS-G12C)抑制剂、脾脏酪氨酸激酶(SYK)抑制剂等新药的研发工作中发挥巨大的作用,尤其是6-卤代咪唑并[1,2-A]吡嗪类活性小分子化合物更是各大制药公司的研究热点。6-溴咪唑并[1,2-a]吡嗪-8-胺英文名称:6-Bromoimidazo[1,2-a]pyrazin-8-amine,中文别名:8-氨基-6-溴咪唑并[1,2-A]-吡嗪;6-溴-8-氨基咪唑并[1,2-a]-吡嗪;CAS号:117718-84-0,分子式:C6H5BrN4,分子量:213.035。
6-溴咪唑并[1,2-A]吡嗪-8-胺的合成方法目前报道的不多,本文以6,8-二溴咪唑并[1,2-a]吡嗪为起始物料经氨解反应制备得到目标化合物6-溴咪唑并[1,2-A]吡嗪-8-胺[1]。具体的合成反应式请参考下图:
图1 6-溴咪唑并[1,2-A]吡嗪-8-胺的合成反应式
在15℃下将6,8-二溴咪唑并[1,2-a]吡嗪加入氨水中,加料后保持此温度搅拌反应1小时,然后升温至50℃,保持pH值为8~9,收率80.26%。此方法是一般传统的方法。6,8-二溴咪唑并[1,2-a]吡嗪与溶剂四氢呋喃在0℃下加入到氨水中,室温搅拌1小时,回流过程中除去溶剂THF,乙酸乙酯萃取,有机层浓缩后得到白色固体,收率93%。此方法虽然收率较高,但是工艺较为复杂,溶剂较贵。
[1] Journal of Medicinal Chemistry, , vol. 35, # 18 p. 3353 - 3358
7-苄基-2,4-二氯-5,6,7,8-四氢吡啶并[3,4-D]嘧啶是一种有机中间体,可以通过两步反应制备得到。首先,将1-苄基-3-氧代哌啶-4-甲酸乙酯盐酸盐和尿素反应,然后将产物与三氯氧磷反应。
将1-苄基-3-氧代哌啶-4-甲酸乙酯盐酸盐和尿素溶解在无水甲醇中,降温至0℃后滴加甲醇钠的甲醇溶液。在氮气保护下,加热回流反应20小时,待反应完全后停止加热。将反应液冷却至室温,析出白色固体。将固体溶于水中,用盐酸调节至中性,再次析出固体。经过洗涤和干燥处理,得到白色固体。
将三氯氧磷加入三颈瓶中,降温至0℃后缓慢加入制备好的7-苄基-5,6,7,8-四氢吡啶并[3,4-d]嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮。在氮气保护下,加热回流反应6~8小时,待反应完全后停止加热。稍作冷却后,蒸发三氯氧磷,将残留物与冰水反应,调节pH值后析出固体。经过洗涤和干燥处理,得到类白色固体。
7-苄基-2,4-二氯-5,6,7,8-四氢吡啶并[3,4-D]嘧啶可用于制备PARP抑制剂。PARP抑制剂是一类通过调节DNA损伤修复而发挥细胞毒性的抗肿瘤药物,对多种疾病的治疗具有潜在作用。目前已经有多个PARP抑制剂应用于临床,用于治疗乳腺癌、卵巢癌和腹膜癌等肿瘤。
[1] [中国发明,中国发明授权] CN201711263824.8 含有吡啶并嘧啶结构的PARP和PI3K双靶点抑制剂
2014年4月29日,美国FDA正式批准了诺华研发的抗肺癌新药Ceritinib(色瑞替尼,商品名为Zykadia)上市。该药获准用于治疗间变性淋巴瘤激酶(ALK)阳性、肿瘤病情有进展或不能耐受Crizotinib(克唑替尼)的转移性非小细胞肺癌(NSCLC)患者。
色瑞替尼是一种激酶抑制剂,作用靶点包括ALK、胰岛素样生长因子1受体IGF-1R、胰岛素受体InsR和ROS1。其中,Ceritinib对ALK的作用活性最强。它抑制ALK自身磷酸化,阻断ALK介导的肿瘤细胞信号传导通路(Ras/MAPK, PI3K/AKT和JAK/STAT信号通路),从而抑制肿瘤细胞的增殖并促进其凋亡。
2022年11月10日,丁克教授课题组在Journal of Medicinal Chemistry上发表了一篇题为Discovery of 3?Aminopyrazole Derivatives as New Potent and Orally Bioavailable AXL Inhibitors的文章。该研究团队发现了一种新的有效的选择性AXL激酶抑制剂,即3-氨基吡唑衍生物6li。化合物6li能够有效抑制AXL信号传导,抑制Ba/F3-TEL-AXL细胞的增殖,逆转TGF-β1诱导的上皮-间质转化,并且能够阻止癌细胞的迁移和侵袭。此外,化合物6li在大鼠中显示出合理的药物代谢动力学性质,并且在高转移性小鼠乳腺癌4T1细胞的异种移植模型中表现出显著的体内抗肿瘤功效。因此,这项研究为进一步发现抗癌药物提供了一种具有高效性和选择性的新型AXL抑制剂。
AXL是受体酪氨酸激酶TAM家族的一员,与Gas6结合后会激活下游的促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)和磷酸肌醇3-激酶(PI3K)/AKT途径。Gas 6/AXL信号在细胞的增殖、分化、迁移、侵袭和凋亡等过程中起着重要作用。研究发现,AXL在多种人类癌症中过度表达,异常的AXL信号会促进上皮间质转化(EMT),增加肿瘤细胞的迁移和侵袭,导致对靶向治疗和化疗的耐药性。此外,最近的研究还揭示了AXL在调节肿瘤微环境和免疫反应中的重要作用。因此,AXL成为癌症治疗的一个有吸引力的分子靶点。然而,目前还没有被批准用于临床的选择性AXL抑制剂。因此,该研究报道了一系列3-氨基吡唑衍生物的设计、合成和生物学评价,这些衍生物是一类有效的、选择性的和可口服的新型AXL抑制剂。
总的来说,化合物6li与AXL蛋白结合紧密,并能有效抑制其激酶活性。细胞实验结果显示,化合物6li能够有效抑制AXL信号传导和Ba/F3TEL-AXL细胞的增殖。此外,化合物6li还能够逆转TGF-β1诱导的EMT,并剂量依赖性地抑制癌细胞的迁移和侵袭。更重要的是,化合物6li表现出合理的药物代谢动力学特性,并在高转移性4T1细胞的异种移植模型中显示出显著的抗肿瘤功效。综上所述,化合物6li具有潜力成为进一步药物开发的先导化合物。
3-溴-2,4-二甲基苯甲酸甲酯是一种医药中间体,可通过3-溴-2,4-二甲基苯甲酸与甲醇酯化反应得到。据报道,该化合物可用于制备mTORC抑制剂。
3-溴-2,4-二甲基苯甲酸甲酯可用于合成芳胺基哌啶类化合物,这些化合物是一种mTORC抑制剂。
mTOR是与PI3K家族的脂质激酶相关的丝氨酸-苏氨酸激酶,已被证实在细胞生长、细胞运动性和存活等多个生物学过程中发挥重要作用。mTOR以两种复合物形式存在:mTORC1和mTORC2,它们具有不同的调控机制和底物特异性。mTORC1通过磷酸化S6激酶(S6K)和4EBP1来促进细胞生长和细胞周期进程,而mTORC2则参与调节生长因子信号传导。由于mTOR在细胞生长控制和疾病发展中的重要性,它成为药物开发的主要靶标。
在过去的十年中,mTOR已引起广泛关注,因其在癌症、糖尿病、肥胖症、心血管疾病和神经障碍等疾病中的参与作用。研究表明,mTOR调节许多基本的生物学过程,包括转录、翻译、自噬、肌动蛋白组织化和核糖体生物发生,从而对细胞的功能和命运产生影响。
[1]FromU.S.Pat.Appl.Publ.,20180127370,10May2018
多种真双子叶植物都含有漆黄素,例如豆科植物中的猫爪金合欢和美洲金合欢、紫矿、皂荚等。
在实验室的动物模型实验中,漆黄素被发现具有抗癌活性,且会阻断PI3K/AKT/mTOR信号路径,促进细胞凋亡,并减少组织对细胞凋亡的抗性。
在实验室研究中,漆黄素被发现是一种抗增殖剂,干扰细胞周期;此外,漆黄素也是一种拓扑异构酶抑制剂,对致癌或抑癌的作用尚待更多研究阐明。
一种从黄杨木中提取漆黄素的方法,经过粉碎、提取、结晶,得到漆黄素结晶体。
(1)粉碎:将含有1%-2%的黄杨木的杆、枝粉碎至3mm的颗粒。
(2)提取:加入熟石灰到粉碎后的黄杨木颗粒中搅拌均匀,用80%的乙醇提取三次,提取时间分别为2h,1.5h,1.5h。
(3)结晶:包括粗结晶、煎提结晶、高醇结晶等步骤。
参考文献:CN102924419A