靶向性治療肝癌的鉑類抗癌藥物的設計及工藝開發
據2020年全球癌癥數據報告統計,2020年中國癌癥新發病例前十的癌癥分別是:肺癌 82萬,結直腸癌 56 萬,胃癌 48萬,乳腺癌 42萬,肝癌 41萬,食管癌 32萬,甲狀腺癌22萬,胰腺癌 12萬,前列腺癌12萬,宮頸癌11萬,這十種癌癥占新發癌癥數的78%;2020 年中國癌癥死亡人數前十的癌癥分別是:肺癌 71萬,肝癌 39萬,胃癌 37萬,食管癌 30萬,結直腸癌 29萬,胰腺癌 12萬,乳腺癌 12萬,神經系統癌癥 7萬,白血病 6萬,宮頸癌 6萬,這十種癌癥占癌癥死亡總數的83%。
2020年中國癌癥死亡例數前十的癌癥類型
肝癌(Hepatocellular carcinoma, HCC)是常見惡性腫瘤之一,2020年在我國其發病率位居第五位,死亡率高居第二位。由于其早期癥狀不易被發現且發展迅速等特點,使得大多數患者在被確診時就己經喪失了手術治療的機會。因此,化療成為患者治療選擇的重要手段。鉑(II)類抗癌藥物如順鉑、卡鉑和奧沙利鉑對肝癌療效確切,在臨床上常與其他抗癌藥物聯合治療肝癌,但其仍然存在靶向性差、嚴重的毒副作用和耐藥性等缺點。因此,探索具有肝靶向性強、療效高和毒性低的鉑類抗癌藥物已成為新一代鉑類抗肝癌藥物研究中擬解決的關鍵科學問題。
研究表明,在肝細胞表面鑲嵌著豐富的甘草次酸(Glycyrrhetinic acid,GA)特異性結合位點,且該位點與GA具有高度飽和性和親和性。經后期研究發現GA受體是蛋白激酶Ca,其在肝癌細胞中的表達遠高于其他細胞,且GA自身還具有抗肝炎和保肝的功效。研究表明,GA對肝癌細胞增殖具有一定的抑制作用,可以通過多種作用機制殺傷肝癌細胞, 例如周期停滯、自噬和誘導肝癌細胞凋亡等;另外,GA還可以通過增強肝臟抗氧化能力和抑制炎癥反應,起到保肝護肝的作用。因此,本項目基于鉑(IV)配合物獨有的化學與生物性質且可以充當前藥和GA具有特異性結合GA受體的特點,我們設想將GA受體特異性結合的藥物分子GA與鉑(IV)配合物相結合構建的雙藥給藥體系,一方面可以將鉑類抗癌藥物遞送到腫瘤部位,以增加藥物在靶細胞、靶組織或靶器官之中的濃度,進而起到靶向性治療和降低毒性的目的,為開發靶向肝癌細胞的鉑類抗癌藥物提供一種新的思路和方法。
本項目實施的技術路線圖
本項目立足生物醫藥領域鉑類抗腫瘤藥物的篩選及工藝開發,應用于肝癌患者的治療,其原料易得,工藝綠色,成本低,科技含量高、應用前景大。相關研究已獲國家自然科學基金-青年科學基金(22007036)、中國博士后科學基金-面上項目(2020M673553XB)和淮安市2020“淮上英才”駐淮高校優秀博士等項目資助。近年來,在鉑類抗癌藥物及小分子抗癌藥物領域,以第一作者、共同第一作者及通訊作者在Cancer Letters、Journal of Medicinal Chemistry、European Journal of Medicinal Chemistry 、Bioconjugate Chemistry、Bioorganic & Medicinal Chemistry、Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters、Journal of Materials Chemistry B、Bioorganic Chemistry等國際知名藥物期刊發表SCI論文20余篇。這些研究成果為本產品的開發和宣傳推廣奠定了堅實的基礎。
本項目圍繞GA受體介導肝靶向,構建系列靶向肝癌細胞的鉑(IV)類抗腫瘤配合物,使其可以形成具有主動靶向和多靶點作用的多功能鉑(IV)配合物前藥分子,并希望從中篩選出具有抗癌活性高、靶向性強和毒性低的新型鉑(IV)抗腫瘤配合物。目前相關產品還處在實驗室研發階段,根據擬設計的項目合成路線,已合成出了最終目標化合物。體外抗癌活性結果表明,目標化合物對肝癌細胞系如HepG2、SMMC-7721、 Bel-7402 和 Bel-7404具有良好的抗癌活性且優于陽性藥物順鉑,且對正常的肝細胞HL-7702和LO2毒性較低。另外,相關的抗腫瘤作用機制和工藝路線的優化研究正在進行中。基于目前的研究結果來看,本課題的開發及應用具有重要的學術意義和應用前景。
本項目依托單位為淮陰工學院及其下屬的江蘇省特色資源開發與藥用研究重點實驗室。相關成果為本團隊獨立研發,知識產權清晰。項目可以技術轉讓、技術入股、合作開發及技術服務等多種方式轉化。
淮陰工學院
2021-05-11