化合物dy1在制備抗大腸癌藥物中的應用
【專利摘要】本發明提供化合物DY1在制備抗大腸癌藥物中的應用。本發明根據現有文獻報道，對新發現的大腸癌表面分子CD58進行研究，選定與CD58特異性結合的小分子化合物作進一步的藥物研究，通過計算機輔助藥物篩選技術獲得來源于天然產物的靶向小分子藥物，細胞生物學實驗結果表明，天然產物DY1對SW620人結腸癌細胞系的生長有明顯的抑制作用，其IC50值為31.30±0.88μmol，可進一步用于新的大腸癌治療藥物的研發。
【專利說明】
化合物DY1在制備抗大腸癌藥物中的應用
技術領域
[00011本發明涉及生物醫藥領域，具體地說，涉及化合物DY1在制備抗大腸癌藥物中的應 用。
【背景技術】
[0002] 天然產物是指動物、植物、昆蟲、海洋生物和微生物體內的組成成分或其代謝產物 以及人和動物體內許多內源性的化學成分的統稱，其中主要包括蛋白質、多肽、氨基酸、核 酸、各種酶類、單糖、寡糖、多糖等天然存在的化學成分。天然產物在藥物研發中有著廣泛的 應用，現已開發出的典型藥物有奎寧、嗎啡、地高辛、長春新堿等。從天然產物中尋找生物活 性成分和先導物，以研究創新藥物，是世界各國新藥研究者公認的有效途徑之一，已取得多 項成果。由于與合成化合物相比，天然產物與人體的內生代謝產物結構相似，具有更好的成 藥性，為腫瘤的治療提供新手段。
[0003] 根據美國權威雜志CA:a cancer journal for clinicians的最新統計，近年來大 腸癌的發病率在全球范圍內仍呈持續上升的趨勢，而這一趨勢在中國尤其明顯。2015年中 國癌癥統計數據顯示，大腸癌的發病率和致死率均高居腫瘤前五，且發病年齡有所提前。然 而，由于發現較晚、患病原因不明、基因變異種類繁多等原因，使得目前很難開發出新的能 有效醫治大腸癌的療法或藥物。
[0004] 最新研究表明，大腸癌表面分子⑶58可以通過降解Dkk3,激活Wnt通路，從而促進 大腸癌腫瘤起始細胞的自我更新。研究人員還發現，降低CD58的表達，可以顯著抑制癌細胞 的生長和腫瘤的形成。因此，對大腸癌表面分子CD58進行藥物研究，通過虛擬篩選獲得靶向 小分子藥物，將有助于研究治療大腸癌的新藥物和治療方案。
[0005] 目前分子靶向藥物中，應用于大腸癌中的主要有抗血管內皮生長因子的貝伐單抗 及抗表皮生長因子受體西妥昔單抗和帕尼單抗。分子靶向藥物常聯合化療使用，不僅能提 高化療的療效，還可以逆轉一部分患者耐藥的情況，一般在提高療效的同時，不增加嚴重的 不良反應。因此，分子靶向藥物在大腸癌的臨床治療中有較大的應用價值及較好的前景。
[0006] 自2007年O'Brien和Ricci-Vitiani發現第一個大腸腫瘤起始細胞CD133+以來，一 些靶向大腸癌的細胞表面分子被相繼發現，包括⑶44、CD24、⑶26、Lgr 5等，這些分子可以標 記不同大腸腫瘤起始細胞的亞群，也可以作為新的靶標來殺死和鏟除大腸癌細胞。然而，目 前還沒有針對這些細胞表面分子的有效分子靶向藥物。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的是提供化合物DY1在制備抗大腸癌藥物中的應用。
[0008] 為了實現本發明目的，本發明根據現有的文獻報道，對新發現的大腸癌表面分子 CD58進行研究，選定與CD58特異性結合的小分子化合物作進一步的藥物研究，通過計算機 輔助藥物篩選技術獲得來源于天然產物的靶向小分子藥物，以期得到對成藥有價值的先導 化合物。
[0009] 從roB數據庫中搜索⑶58晶體結構，選取x-ray獲得、解析度最高的1CCZ (1.8埃)為 其晶體結構。可知CD58解析出的晶體結構包含domaiη 1 (配體結合區）和domain 2兩部分 (圖1A)，其中AGFCC'C"界面為domain 1與⑶2的結合界面(圖1B)。
[0010] ⑶58通過與⑶2蛋白之間的相互作用參與T細胞信號轉導，其蛋白蛋白相互作用界 面AGFCC'C"有多個帶電荷氨基酸殘基（10個負電性、6個正電性殘基），能與配體形成較好的 靜電相互作用，且基于此界面的多肽抑制劑已有多個成功案例。研究表明，Glu25、Lys29、 1^832^8口33、1^834、611137、611139和?11646為0)58和0)2相互作用的關鍵殘基。
[0011 ]結合AGFCC ' C"界面的關鍵殘基，1CCZ靜電表面圖，劃定AGFCC ' C"界面的活性位點 (圖 2A)。
[0012]以CD58(1CCZ)為祀標進行計算機虛擬篩選，活性位點如圖2B所示，針對已構建的 天然產物庫（149519個化合物）、中草藥庫（33765個化合物)進行虛擬篩選，各選取前200個 化合物進行下一步分析。利用Molbase、Chembook等網站進行可購買性查詢，挑選能夠購買 的化合物進行視覺分析，最終選定了 13個化合物作為大腸癌候選新藥物的研發。進一步通 過細胞生物學實驗，確定天然產物DY1對SW620人結腸癌細胞系有一定的抑制作用。
[0013 ]本發明化合物DY1的結構如下：
[0014]
[0015] 其英文名為
[0016] 4-(3,7-dihydroxy-10,13-dimethyl-2,3,4,5,6,7,8,9,ll,12,14,15,16,17-tetrad ecahydr〇-lH-cyclopenta[a]phenanthren_17-yl)-N-(6_nitr〇-2-〇x〇-indolin-3-ylidene)amin〇-pentanamide〇
[0017] 本發明提供化合物DY1在制備抗大腸癌藥物中的應用。
[0018] 本發明還提供化合物DY1與化療藥物聯用在制備抗大腸癌藥物中的應用。
[0019] 本發明進一步提供化合物DY1作為人結腸癌細胞系SW620抑制劑在制備抗癌藥物 中的應用。
[0020] 進行細胞生物學實驗，選用SW620人結腸癌細胞株作為受試細胞系，按適量的細胞 接種濃度常規細胞培養法進行培養;CCK-8試劑法測定藥物的IC 5Q值以及它們的抗癌作用。 實驗結果表明，天然產物DY1對SW620人結腸癌細胞系的生長有明顯的抑制作用，其IC 5Q值為 31.30±0.88μηιο1，可進一步用于新的大腸癌治療藥物的研發。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明大腸癌表面分子CD58晶體結構圖；其中，A為CD58晶體結構（PDB : 1CCZ);B為⑶58domain 1的結構示意圖。
[0022]圖2為本發明大腸癌表面分子CD58晶體結構(PDB: 1CCZ)的活性位點；其中，A中的 球棍模型表示CD58-CD2結合及AGFCC'C"界面的關鍵殘基;B為虛擬篩選時活性位點設置參 數。
[0023]圖3為本發明實施例1中化合物DY1對人結腸癌細胞系SW620細胞生長抑制實驗結 果。
【具體實施方式】
[0024]以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。若未特別指明，實施例 中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段，所用原料均為市售商品。
[0025]實施例1化合物DY1對人結腸癌細胞系SW620的抑制作用
[0026] 1、選用對數生長期的SW620貼壁細胞，用胰酶消化后，用含10%胎牛血清的DMEM培 養基分別配成1.25 X 105個/ml的細胞懸液，接種在96孔培養板中，每孔接種200μ1，37°C， 5%C〇2培養。
[0027] 2、配制試樣(化合物DY1)母液，用無血清的DMEM培養基將試樣(化合物DY1)溫育震 蕩溶解，配制成終濃度為2mg/ml的母液;配制五倍稀釋的工作液，終濃度為lmg/ml、200yg/ ml、40μg/ml、8μg/ml、1.6μg/ml、320ng/ml，配制陽性對照藥物尼莫司丁50mg/ml母液，并配 制五倍稀釋的工作液，終濃度為lmg/ml、200μg/ml、40μg/ml、8μg/ml、1 · 6μg/ml、320ng/ml。
[0028] 3、24h后換新的含不同濃度待測樣品的培養基，每組設3個平行孔，每種藥物重復 三次實驗，37°C，5%C0 2培養48h，倒置顯微鏡下觀察。
[0029] 48h后棄去上清液，小心用正常的完全培養基清洗一次，每孔加入200μ1完全清培 養基，再在每孔加入20μ1 CCK-8試劑，37°C繼續培養4h。用微型超聲振蕩器混勻后，在酶標 儀上以試驗波長為450nm測定光密度值。
[0030]計算化合物DY1的藥物毒性/細胞生長抑制率，結果見圖3。
[0031]由此計算化合物DY1的IC5Q值，見表1。
[0032] 表 1
[0033]
[0034] 注:MWT-Molecular Weight，相對分于質量；IC5Q-凋亡細胞與全部細胞數之比等 于50%時，藥物的濃度。
[0035]由表1可知，化合物DY1有活性，其IC5Q值為31.30±0.88μπιο1，小于陽性對照藥物尼 莫司丁的IC5Q值(47.14 ±4.45μπ?01)，說明其對SW620大腸癌細胞系的生長有明顯的抑制作 用，可進一步用于新的大腸癌治療藥物的研發。
[0036]雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施方案對本發明作了詳盡的描述，但在 本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因 此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。
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【主權項】
1. 化合物DYl在制備抗大腸癌藥物中的應用，其中，化合物DYl的結構如下：2. 化合物DYl與化療藥物聯用在制備抗大腸癌藥物中的應用，其中，化合物DYl的結構 同權利要求1的所述。3. 化合物DYl作為人結腸癌細胞系SW620抑制劑在制備抗癌藥物中的應用，其中，化合 物DY 1的結構同權利要求1的所述。
【文檔編號】A61K45/06GK105997992SQ201610389238
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】郭榕, 張媛, 李曉, 趙勇
【申請人】北京北科德源生物醫藥科技有限公司