發(fā)布時間：2021-08-13 15:50

  在腫瘤臨床治療中,傳統(tǒng)細胞毒類藥物仍然占據(jù)著主導地位,此類藥物雖抗腫瘤作用強、適用范圍廣,但由于其對腫瘤細胞和正常細胞選擇性低,具有較強的毒副作用。目前開發(fā)具有高選擇性、低毒性的新類型抗腫瘤藥物是抗腫瘤新藥發(fā)展的主流趨勢。聚腺苷二磷酸核糖聚合酶1/2(PARP1/2)是重要的抗腫瘤新靶點,抑制PARP介導的堿基切除修復將導致同源重組修復功能缺陷腫瘤細胞發(fā)生協(xié)同致死,但不影響正常細胞,由此產生高選擇性抗腫瘤作用。PARP抑制劑olaparib(AZD2281)、rucaparib(AG014699)和niraparib(MK4827)已被批準用于卵巢癌的臨床治療。希明哌瑞(SOMCL-9112)是張翱研究員課題組與本課題組等共同開發(fā)的新型PARP抑制劑,是針對olaparib體內活性偏弱(400 mg,每日兩次)、生物利用度偏低(11.1%)、制劑欠穩(wěn)定及存在安全性風險等不足,通過理性藥物設計對其進行系統(tǒng)的優(yōu)化,最終獲得新結構的化合物及其創(chuàng)新制劑,目前已取得臨床批件,正進行臨床I期試驗。在本課題中,我們在分子、細胞和動物模型上對希明哌瑞的PARP抑制作用、酶選擇性、體外體內抗腫瘤作用、作用機制及藥效學分子標志物進行了系統(tǒng)研究。采用ELISA法和生物素標記法測得希明哌瑞對PARP1酶活抑制的IC50分別為1.75 n M和0.74 n M,強于已上市同類藥物olaparib;對PARP2抑制活性也很強,采用生物素標記法測得其IC50為0.22 n M。希明哌瑞對其它受試PARP酶抑制作用較弱,對酪氨酸激酶未顯示明顯抑制作用,表明希明哌瑞是高選擇性PARP1/2抑制劑。采用BRCA缺陷和BRCA完善細胞進行的體外原理證實性研究,證明希明哌瑞對BRCA缺陷細胞具有選擇性殺傷作用,且選擇性顯著高于olaparib。希明哌瑞對被試的11株具有同源重組缺陷的人腫瘤細胞均顯示較強的增殖生長抑制作用,平均IC50為2.76μM,比陽性對照olaparib平均強43.8倍。在不同組織來源的多株同源重組修復功能正常的腫瘤細胞中,希明哌瑞對替莫唑胺、紫杉醇、SN38(伊立替康活性成分)以及奧沙利鉑顯示出不同程度的體外增敏作用,平均增敏倍數(shù)分別為6.8、2.8、2.8、1.70。因此,希明哌瑞單獨治療DNA修復基因如BRCA缺陷的腫瘤時,通過協(xié)同致死效應產生選擇性抗腫瘤作用;聯(lián)合應用時對其它多種抗腫瘤藥物具有增敏作用。體內抗腫瘤作用研究顯示,在低于olaparib 25倍的劑量下,希明哌瑞在裸小鼠皮下移植瘤模型(CDX,cell-line-derived xenografts)中表現(xiàn)出顯著的體內抗腫瘤作用。在BRCA2缺陷的V-C8細胞裸小鼠移植瘤模型,希明哌瑞8 mg/kg組、4 mg/kg組、2 mg/kg組T/C百分數(shù)分別為25.47%、47.12%、39.40%;在BRCA1缺陷的MDA-MB-436細胞裸小鼠移植瘤模型,希明哌瑞8 mg/kg組、4 mg/kg組、2 mg/kg組T/C百分數(shù)分別為14.21%、17.02%和35.07%。希明哌瑞單用對同源重組修復功能完善的SW620裸小鼠皮下移植瘤模型未顯示明顯的生長抑制作用,但對替莫唑胺顯示很強的增敏作用,三個合用組的聯(lián)合用藥指數(shù)均大于1。在PDX(patient-derived xenografts)裸小鼠移植瘤模型中,希明哌瑞10 mg/kg組的抑制率與olaparib 100 mg/kg的對照組相當,分別為76.73%和67.19%,希明哌瑞顯示出約10倍于olaparib的腫瘤抑制作用。作用機制研究顯示,希明哌瑞符合PARP抑制劑抗腫瘤的一般作用規(guī)律。希明哌瑞是PARP1底物NAD+的競爭性抑制劑,通過抑制細胞內PARP1/2的活性,減少PAR的形成,在同源重組缺陷細胞內妨礙DNA單鏈斷裂損傷的修復,導致復制性的DNA雙鏈斷裂損傷蓄積,并激活細胞內DNA損傷應答信號,激活細胞周期檢查點,導致G2/M期阻滯;誘導細胞凋亡,最終導致細胞死亡,產生協(xié)同致死效應,發(fā)揮抗腫瘤作用。在MDA-MB-436人乳腺癌細胞的荷瘤裸小鼠上進行的藥代和組織分布研究表明,希明哌瑞在瘤組織中的消除速度遠低于在血漿中的消除速度,暴露量約為血漿暴露量的2.2-7.2倍。在希明哌瑞三個劑量組中(8 mg/kg、4 mg/kg、2 mg/kg),即使在給藥后24 h,移植瘤內的希明哌瑞分別達0.17、0.12和0.05?M,仍高于其體外IC50約250倍至850倍。該結果為希明哌瑞產生強效的體內抗腫瘤活性提供了有力支持。體內藥效學標志物研究顯示,希明哌瑞在人乳腺癌MDA-MB-436裸小鼠移植瘤模型單次灌胃給予2 mg/kg和8 mg/kg后,外周血單核細胞(PBMC)和移組植瘤織的PARP1酶活性在5 min和30 min內時間劑量依賴性地被抑制,PAR水平明顯降低;瘤組織中γH2AX水平劑量和時間依賴性地增加,在高劑量給藥后30 min的瘤組織γH2AX水平升高最多,表明瘤組織DNA雙鏈斷裂蓄積呈劑量和時間依賴性地增加。該結果表明,希明哌瑞在體內模型中也可抑制PARP1/2的活性,從而減少PAR形成,造成雙鏈斷裂蓄積。主要研究結果顯示,希明哌瑞是強效高選擇性的PARP1/2抑制劑,通過抑制PARP1/2活性,單獨應用時對同源重組修復缺陷腫瘤產生很強的體內外抗腫瘤作用;聯(lián)合應用時在多種同源重組修復完善腫瘤細胞/移植瘤模型顯示對多種機制不同的抗腫瘤藥物具有很強的增敏作用。希明哌瑞的PARP1/2抑制活性、選擇性、抗腫瘤作用總體強于已上市同類藥物olaparib。PBMC和/或瘤組織中反映PARP1酶活性抑制的PAR水平和反映DNA修復抑制的γH2AX可以作為希明哌瑞在體內產生藥效的分子標志物,用于監(jiān)控希明哌瑞的療效反應。
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院上海藥物研究所)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R96

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本文編號：1858431