本发明属于药物化学,具体涉及一种基于lamp2介导的能够逆转胶质瘤进展的萘酰亚胺-铂(iv)配合物及其应用。
背景技术:
1、多形性胶质母细胞瘤(gbm)是最常见的侵袭性原发性脑恶性肿瘤,目前临床上接受放射治疗联合替莫唑胺化疗的中位生存期仅为12-16个月。胶质瘤具有弥漫浸润性、手术切除不完全和易发生耐药的特点。顺铂是一种以铂为基础的dna烷化剂,是治疗包括胶质瘤在内的各种癌症的一线化疗药物,其可以通过诱导dna损伤,从而抑制肿瘤细胞分裂,诱导凋亡介导的细胞死亡。但是顺铂诱导保护性自噬,易在人肺腺癌、卵巢癌、gbm等几种癌症中产生顺铂耐药。自噬是一种依赖溶酶体的降解途径,与肿瘤化疗、免疫治疗和靶向治疗的耐药有关,而胶质瘤缺乏有效治疗与它们密切相关。
2、自噬通过调节pd-1/pd-l1检查点通路、mhc i/ii类分子以及肿瘤微环境中多种免疫细胞的增殖和分化,促进免疫逃逸过程;因此,抑制自噬可增强免疫检查点阻断的治疗效果。据报道,抑制自噬可促进胶质母细胞瘤细胞衰老,阻止胶质瘤进展,并导致sasp谱刺激抗肿瘤免疫。肿瘤相关巨噬细胞(tam)在肿瘤微环境中发挥重要作用。tam主要有两种亚型:m1和m2;将tam从m2重极化到m1是一种有效的癌症治疗策略。一项研究发现,自噬抑制剂氯喹(chloroquine,cq)在体内外小鼠喉癌模型中能够使m2巨噬细胞重极化为m1表型。因此,靶向自噬和tam的抗肿瘤药物成为当前研究的热点。1,8-萘酰亚胺药效团可以嵌入dna中,并经p53途径、溶酶体、线粒体途径等产生抗肿瘤活性。受这些相关研究的启发和对开发新型铂(iv)药物的持续兴趣,本发明将活性碱性片段萘酰亚胺与顺铂或奥沙利铂配合,合成了一系列萘酰亚胺-铂(iv)配合物。评价萘酰亚胺-铂(iv)配合物的抗癌作用,探讨其对自噬及巨噬细胞极化状态的影响。
3、本发明首先合成抗肿瘤先导化合物ntcdi-pt,然后研究其基于调节溶酶体功能抑制溶酶体对铂离子的摄取和巨噬细胞依赖的自噬,以及促进hmgb1(高迁移率族蛋白b1)胞外分泌诱导肿瘤相关巨噬细胞m1型极化抑制胶质瘤进展,为gbm的治疗提供了一种潜在策略。本发明通过探索一种新型自噬抑制剂,发现顺铂促进自噬并通过上调lamp2的表达增加溶酶体数目,使溶酶体从胞浆摄入过多的铂离子;导致铂(iv)不能与核dna结合导致胶质瘤耐药。而化合物ntcdi-pt则通过激活tfeb(转录因子eb)磷酸化下调lamp2的表达,进而调节溶酶体功能抑制溶酶体对铂离子的摄取,增加细胞核对铂离子的摄取。ntcdi-pt还通过调节tfeb核易位抑制保护性自噬;促进hmgb1胞外分泌激活巨噬细胞功能去阻止pt化疗药物的免疫逃逸。
4、本发明首次将硝基或氯原子修饰的萘酰亚胺引入到四价铂轴向配体,选择两种临床使用较多的二价铂药物顺铂和奥沙利铂,进而比较不同母体铂核对抗肿瘤活性的影响。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题,本发明提出了一种基于lamp2介导的能够逆转胶质瘤进展的萘酰亚胺-铂(iv)配合物,通过对化合物的结构进行设计,合成了轴向两侧拥有不同结构的四价铂-萘酰亚胺配合物,以实现其活性好、毒性低的抗肿瘤疗效。
2、本发明还提供了所述基于lamp2介导的能够逆转胶质瘤进展的萘酰亚胺-铂(iv)配合物在制备肿瘤治疗药物中的应用。
3、为达到上述目的,本发明创造的技术方案是这样实现的:
4、一种基于lamp2介导的能够逆转胶质瘤进展的萘酰亚胺-铂(iv)配合物,其结构通式如式i所示:
5、
6、具体的,式中l1为:式中l2为:其中,m为1、2或3。
7、具体的,所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物中,母核为顺铂、卡铂、庚铂、奈达铂、奥沙利铂、洛铂、米铂、吡铂、nddp中的任一种,优选为顺铂或奥沙利铂:
8、
9、具体的,所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物包括非对称功能萘酰亚胺-铂(iv)配合物和对称功能萘酰亚胺-铂(iv)配合物,所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物的结构式如下所示:
10、
11、具体的,非对称功能萘酰亚胺-铂(iv)配合物为化合物7a、7b、11a、14a、14a、ntcdi-pt(16a)、16b。
12、具体的,对称功能萘酰亚胺-铂(iv)配合物为化合物9a、15a、15b。
13、进一步的,所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物的制备方法,包括如下步骤:
14、将硝基修饰的萘酰亚胺或氯原子修饰的萘酰亚胺与奥沙利铂、顺铂、奥沙利铂衍生物或者顺铂衍生物经tbtu缩合反应即可得到目标化合物7a、7b、11a、14a、14a、ntcdi-pt(16a)、16b、9a、15a、15b。
15、具体的,硝基修饰的萘酰亚胺为氯原子修饰的萘酰亚胺为
16、具体的,奥沙利铂衍生物为顺铂衍生物为
17、具体的,在制备非对称功能萘酰亚胺-铂(iv)配合物时,各原料的质量比为,奥沙利铂、顺铂、奥沙利铂衍生物或者顺铂衍生物:硝基修饰的萘酰亚胺或氯原子修饰的萘酰亚胺:tbtu=(1.2~1.7):1:(1.5~2)。
18、具体的,在制备对称功能萘酰亚胺-铂(iv)配合物时,各原料的质量比为,奥沙利铂、顺铂、奥沙利铂衍生物或者顺铂衍生物:硝基修饰的萘酰亚胺或氯原子修饰的萘酰亚胺:tbtu=1:(1.5~2):(1.7~3.5)。
19、具体的,制备过程中,硝基修饰的萘酰亚胺或氯原子修饰的萘酰亚胺的用量为200mg~550mg;tbtu用量为0.3g~0.9g;奥沙利铂、顺铂、奥沙利铂衍生物或者顺铂衍生物的用量为0.3~0.4g。
20、优选的,制备化合物7a、7b时,硝基修饰的萘酰亚胺为化合物5a、5b,奥沙利铂衍生物为化合物6;硝基修饰的萘酰亚胺与奥沙利铂衍生物的质量比为1:(1.2~1.7),优选为1:1.5。
21、优选的,制备化合物11a时,硝基修饰的萘酰亚胺为化合物5b,顺铂衍生物为化合物10;硝基修饰的萘酰亚胺与顺铂衍生物的质量比为1:(1.2~1.7),优选为1:1.5。
22、优选的,制备化合物14a、14b时,氯原子修饰的萘酰亚胺为化合物13a、13b,奥沙利铂衍生物为化合物6;氯原子修饰的萘酰亚胺与奥沙利铂衍生物的质量比为1:(1.2~1.7),优选为1:1.5。
23、优选的,制备化合物16a、16b时,氯原子修饰的萘酰亚胺为化合物13a、13b,顺铂衍生物为化合物10;氯原子修饰的萘酰亚胺与顺铂衍生物的质量比为1:(1.2~1.7),优选为1:1.5。
24、优选的,制备化合物9a时,硝基修饰的萘酰亚胺为化合物5b,奥沙利铂衍生物为化合物8;硝基修饰的萘酰亚胺与奥沙利铂衍生物的质量比为1:(1.5~2),优选为1:1.73。
25、优选的,制备化合物15a、15b时,氯原子修饰的萘酰亚胺为化合物13a、13b,奥沙利铂衍生物为化合物8;氯原子修饰的萘酰亚胺与奥沙利铂衍生物的质量比为1:(1.5~2),优选为1:1.73。
26、所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物的具体合成路线如下式所示:
27、
28、
29、进一步的,所述硝基修饰的萘酰亚胺或氯原子修饰的萘酰亚胺的制备方法,包括如下步骤:
30、将化合物3或化合物12与不同碳链长度的氨基酸(化合物4)反应得到硝基修饰的萘酰亚胺或氯原子修饰的萘酰亚胺。
31、具体的,化合物3结构式为化合物12结构式为
32、具体的,不同碳链长度的氨基酸(化合物4)为其中,m为1、2或3。
33、具体的,化合物3或化合物12与不同碳链长度的氨基酸(化合物4)的质量比为(1.1~1.5):1。
34、所述硝基修饰的萘酰亚胺或氯原子修饰的萘酰亚胺具体的合成路线如下式所示:
35、
36、进一步的,奥沙利铂衍生物或顺铂衍生物的制备方法,包括如下步骤:
37、使用棕榈酸酐作为合成共轭物的前体,将顺铂或奥沙利铂和棕榈酸酐在无水dmso中静置反应5~10天(优选7天),然后除去dmso,对产物清洗,真空干燥,即得到奥沙利铂衍生物化合物6,或者顺铂衍生物化合物10。
38、具体的,制备过程中,顺铂或奥沙利铂与棕榈酸酐的质量比为(0.8~3.5):1。
39、具体的合成路线如下式所示:
40、
41、进一步的,本发明还提供了所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物、或者所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物联合顺铂或奥沙利铂或5-氟尿嘧啶在制备抗肿瘤药物中的应用。
42、具体的,所述肿瘤包括但不限于人结肠癌、人肝癌、人乳腺癌、人肺癌、耐顺铂人肺腺癌或人胶质母细胞瘤。
43、进一步的,本发明还提供了单独使用所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物在制备抑制肿瘤细胞增殖、诱导其焦亡或促进其凋亡药物中的应用,所述肿瘤细胞为人结肠癌细胞hct-116、ht-29,人肝癌细胞huh-7、hepg-2,人乳腺癌细胞mda-mb-231、mcf-7,人肺癌细胞a549,或者人胶质瘤细胞u251、u87。
44、具体的,应用时,当所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物的终浓度为(0.5-5)μm,处理时间为24-48h时,能够抑制肿瘤细胞的增殖、诱导其凋亡。
45、优选的,应用时,当所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物的终浓度为0.5μm、1μm或5μm,处理时间为24h时,能够抑制肿瘤细胞的增殖、诱导其凋亡。
46、进一步的,本发明还提供了所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物在制备抑制胶质瘤鼠源原位模型肿瘤生长药物中的应用。具体的,所述鼠源采用的小鼠为c57bl/6j小鼠。
47、具体的,所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物在用量为1-2.8mg/kg/天,共给药五次时能抑制前列腺癌鼠源转移模型肿瘤的转移。
48、优选的,所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物在用量为每两天5mg/kg或2.4mg pt/kg,共给药五次时能抑制前列腺癌鼠源转移模型肿瘤的转移。
49、进一步的,本发明还提供了一种含有所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物的抗肿瘤药物组合物。
50、与现有技术相比较,本发明的有益效果在于:
51、1、本发明所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物ntcdi-pt对胶质瘤细胞具有较高的选择性。所述化合物ntcdi-pt在胶质瘤小鼠体内具有较高的抗肿瘤活性和抗转移能力,生物安全性高。
52、2、所述化合物ntcdi-pt在胶质瘤细胞中铂摄取量及与dna结合的铂水平优于顺铂。
53、3、所述化合物ntcdi-pt降低溶酶体丰度增加铂离子核摄取;能够调节tfeb核易位抑制保护性自噬;所述化合物ntcdi-pt促进hmgb1胞外分泌激活巨噬细胞功能使其进入促炎m1表型。
54、4、所述化合物ntcdi-pt作为铂类抗癌先导化合物,与顺铂相比,ntcdi-pt可以有效地增加铂离子的核积累,这初步解释了ntcdi-pt比顺铂具有更高细胞毒性的原因。本发明分析了ntcdi-pt处理的胶质瘤细胞中溶酶体的丰度,lamp2表达的降低表明溶酶体对铂离子摄取减少。tfeb在自噬和溶酶体生物发生之间建立了联系,当细胞处于应激状态时,tfeb核易位促进了自噬流和溶酶体的发生。
55、5、本发明所述化合物的作用机制进一步研究表明,化合物ntcdi-pt通过抑制tfeb核易位来抑制保护性自噬。此外,本发明实验表明,由化合物ntcdi-pt引发的hmgb1胞外分泌可有效地激活巨噬细胞功能,使其进入促炎m1表型。
56、综上所述,溶酶体丰度降低介导的铂离子核摄取增加和巨噬细胞功能的激活协同增强了化合物ntcdi-pt的经典dna损伤。
1.一种基于lamp2介导的能够逆转胶质瘤进展的萘酰亚胺-铂(iv)配合物,其特征在于,所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物包括非对称功能萘酰亚胺-铂(iv)配合物和对称功能萘酰亚胺-铂(iv)配合物,所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物的结构式如下所示:
2.权利要求1所述的萘酰亚胺-铂(iv)配合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将硝基修饰的萘酰亚胺或氯原子修饰的萘酰亚胺与奥沙利铂、顺铂、奥沙利铂衍生物或者顺铂衍生物经tbtu缩合反应即可得到目标化合物;
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在制备非对称功能萘酰亚胺-铂(iv)配合物时,各原料的质量比为,奥沙利铂、顺铂、奥沙利铂衍生物或者顺铂衍生物:硝基修饰的萘酰亚胺或氯原子修饰的萘酰亚胺:tbtu=(1.2~1.7):1:(1.5~2);
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述硝基修饰的萘酰亚胺或氯原子修饰的萘酰亚胺的制备方法,包括如下步骤:
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,化合物4中,m为1、2或3;化合物3或化合物12与化合物4的质量比为(1.1~1.5):1。
6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,奥沙利铂衍生物或顺铂衍生物的制备方法,包括如下步骤:
7.权利要求1所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物、或者所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物联合顺铂或奥沙利铂或5-氟尿嘧啶在制备抗肿瘤药物中的应用,其特征在于,所述肿瘤是指人结肠癌、人肝癌、人乳腺癌、人肺癌、耐顺铂人肺腺癌或人胶质母细胞瘤。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,单独使用所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物在制备抑制肿瘤细胞增殖、诱导其焦亡或促进其凋亡药物中的应用,所述肿瘤细胞为人结肠癌细胞hct-116、ht-29,人肝癌细胞huh-7、hepg-2,人乳腺癌细胞mda-mb-231、mcf-7,人肺癌细胞a549,或者人胶质瘤细胞u251、u87。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,应用时,当所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物的终浓度为(0.5-5)μm,处理时间为24-48h时,能够抑制肿瘤细胞的增殖、诱导其凋亡。
10.权利要求1所述萘酰亚胺-铂(iv)配合物在制备抑制胶质瘤鼠源原位模型肿瘤生长药物中的应用。