CN110917199A - 一种小分子化合物在制备肺癌化疗增敏药物中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明开创性的发现了一种小分子化合物在制备肺癌化疗增敏药物中的应用，并公开了该小分子化合物是Brivanib及其筛选方法和化学结构，同时公开Brivanib通过特异性激活cGAS‑cGAMP‑STING信号通路的cGAS来增强化疗效果的。因此，Brivanib为肺癌化疗增敏药物的制备提供了靶点，该药物可以降低化疗副作用，在延长肿瘤患者生存期的同时提高患者生活质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种医药领域，尤其涉及一种小分子化合物在制备肺癌化疗增敏药物中的应用。
背景技术
肺癌是目前全球范围内发病率和死亡率最高的恶性肿瘤，且大部分患者在诊断时已处于中晚期，五年总生存率仅为15-30％。化疗作为最成熟的系统性治疗被推荐为肺癌患者的一线治疗。然而，化疗耐药问题以及诱导突变导致第二肿瘤的潜在风险是多年来未被解决的一大难题。筛选化疗药增敏剂是长期受到广泛重视并成为研究的热点，研究者们尝试从多种机制去设计增强化疗药疗效的小分子药物，取得了一些进展，如DMXAA、Amidobenzimidazole(ABZI)、JH-RE-06等在临床前期实验中证实了显著的抗肿瘤效果。然而，目前这些已知的小分子还未能进行临床转化应用。每种小分子药物设计都是针对一种机制，因此，有自己的适应群体，并不能覆盖所有的肺癌患者。因此，探寻更多具有临床转化价值的化疗增敏药物是肿瘤治疗领域亟需解决的关键问题。
外源或自身DNA在胞质积累会导致强烈的免疫应答。DNA感受器cGAS，全称Cyclicguanosine monophosphate-adenosine monophosphate synthase，能感知胞质DNA，激活下游cGAS-cGAMP-STING信号通路，引起I型干扰素和其他促炎细胞因子的产生，进而可诱导CD8+T细胞激活从而导致肿瘤消退。化疗药的主要作用机理正是抑制正常DNA的合成，从何导致胞质DNA的累积，进而激活cGAS-cGAMP-STING信号通路，激发人体抗肿瘤免疫应答。因此，筛选出能够特异性激活cGAS-cGAMP-STING的小分子药物具有重要临床应用价值。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种小分子化合物在制备肺癌化疗增敏药物中的应用，通过实验证明，该小分子化合物能够特异性识别cGAS并激活cGAS-cGAMP-STING信号通路，进而放大抗肿瘤免疫反应，诱导CD8+T细胞激活从而导致肿瘤消退，延长肿瘤患者的生存期。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面提供了一种小分子化合物在制备肺癌化疗增敏药物中的应用，该小分子化合物为Brivanib，化学结构如式(Ⅰ)所示：
进一步地，肺癌细胞为A549肺癌细胞系。
本发明的第二方面提供了一种增强肺癌化疗敏感性的药物，该药物的有效成分为Brivanib，化学结构如如式(Ⅰ)所示：
进一步地，Brivanib通过特异性识别cGAS并激活cGAS-cGAMP-STING信号通路来增强化疗敏感性。
进一步地，Brivanib是通过以下步骤筛选出来的：
步骤一，将在包含活性化合物的小分子微阵列上，采用BSA溶液封闭基片上未点印小分子位置的异氰酸酯基团；
步骤二，封闭后，采用体积为1.5mL浓度10μg/mL靶点蛋白cGAS与小分子微阵列反应1小时；
步骤三，扫描，然后进行数据采集和分析。
本发明的第三方面提供了一种上调肺癌细胞IFN-β表达水平的药物，该药物的有效成分为Brivanib，化学结构如式(Ⅰ)所示：
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供了一种小分子化合物在制备肺癌化疗增敏药物中的应用，公开了该小分子化合物是Brivanib及其筛选方法及其化学结构，同时公开Brivanib通过特异性激活cGAS-cGAMP-STING信号通路的cGAS来增强化疗效果的。因此，Brivanib为肺癌化疗增敏药物的制备提供了靶点。
附图说明
图1为本发明一实施例中的与cGAS反应后的小分子微阵列的OI-RD差值图像；
图2为本发明一实施例中的与cGAS反应后HEPES缓冲溶液中的小分子微阵列OI-RD图像与反应前HEPES缓冲溶液的小分子微阵列OI-RD图像的差值图像；
图3为本发明一实施例中的与cGAS反应后蛋白溶液中1的小分子微阵列OI-RD图像与反应前HEPES缓冲溶液的小分子微阵列OI-RD图像的差值图像；
图4为本发明中一实施例中的12种小分子特异性激活cGAS的效果对比图。
具体实施方式
本发明开创性的公开了筛选出的一种小分子化合物在制备肺癌化疗增敏药物中的应用，同时公开了该小分子药物通过特异性激活cGAS达到增强化疗敏感性的效果的。
本发明对小分子药物Brivanib在肿瘤化疗敏感性中的应用的实验内容主要包括以下几个方面：
1.高通量筛选出与cGAS蛋白特异性结合的小分子；
2.小分子药物Brivanib对肿瘤的化疗效果有增强作用。
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
实施例一
新型药物研究与开发的起点和关键步骤是化合物的活性筛选，本实施例通过高通量筛选的方法筛选出与cGAS蛋白特异性结合的小分子化合物。
一、实验方法
1、在包含8500种活性化合物的小分子微阵列上，采用0.5mg/mL的BSA溶液封闭基片上未点印小分子位置的异氰酸酯基团后，采用体积为1.5mL浓度10μg/mL的靶点蛋白cGAS与小分子微阵列反应1小时并取OI-RD差值图像；
2、使用HEPES缓冲溶液清洗反应后的小分子微阵列后，在缓冲溶液中连续取两幅OI-RD图像。
我们进行了3次独立的cGAS的筛选，3次实验中至少2次成为可信阳性点的小分子是最终的可信阳性化合物阳性点。
二、实验结果和讨论
图1中的相邻双亮点代表充入靶点蛋白后发生变化的小分子，其中包括能够与靶点蛋白反应的小分子，也包括由于各种原因造成的信号变化的小分子(与靶点蛋白cGAS无关)。图2是反应后HEPES缓冲溶液中的小分子微阵列OI-RD图像与反应前HEPES缓冲溶液的OI-RD小分子微阵列图像的差值图像，图中的相邻双亮点包括能够与cGAS反应的解离速率较慢的小分子，还包括由于各种原因造成的信号变化的小分子。
在图1中出现的相邻双亮点但在图2变弱或消失的双亮点对应的是与cGAS结合但解离速率较快的小分子，如图3中所示(详见图1～3)。根据上述分析我们得到cGAS最终的阳性化合物为Brivanib(一种VEGFR2的ATP-competitive抑制剂)，其化学结构式如式(Ⅰ)所示：
实施例二
细胞学水平验证筛选小分子的功能。
一、实验方法
用10μM浓度外源性ISD(cGAS激活剂)和10μM浓度cGAMP(STING激活剂)刺A549肺癌细胞株12h，分别加入筛选出来的19，34，42，53，54等小分子化合物平行对照，随后用RT-RCR技术检测这几组不同刺激的肿瘤细胞的IFN-β表达水平。
二、实验结果和讨论
如图4所示，相对于对照组，19号小分子(Brivanib)能够特异性增强ISD刺激A549肺癌细胞IFN-β表达水平，而不能增强cGAMP刺激A549肺癌细胞IFN-β表达水平，说明Brivanib能够通过cGAS特异性激活cGAS-STING通路，上调肿瘤细胞表达IFN-β。
根据以上结果表明，Brivanib能够特异性识别cGAS并激活cGAS-cGAMP-STING信号通路，进而放大抗肿瘤免疫反应，诱导CD8+T细胞激活从而导致肿瘤消退，延长肿瘤患者的生存期。因此，Brivanib为肺癌化疗增敏药物的制备提供了靶点，该药物可以降低化疗副作用，在延长肿瘤患者生存期的同时提高患者生活质量。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (6)
1.一种小分子化合物在制备肺癌化疗增敏药物中的应用，其特征在于，所述小分子化合物为Brivanib，化学结构如式(Ⅰ)所示：
2.根据权利要求1所述的一种小分子化合物在制备肺癌化疗增敏药物中的应用，其特征在于，肺癌细胞为A549肺癌细胞系。
3.一种增强肺癌化疗敏感性的药物，其特征在于，所述药物的有效成分为Brivanib，化学结构如式(Ⅰ)所示：
4.根据权利要求3所述的增强肺癌化疗敏感性的药物，其特征在于，Brivanib通过特异性识别cGAS并激活cGAS-cGAMP-STING信号通路来增强化疗敏感性。
5.根据权利要求4所述的增强肺癌化疗敏感性的药物，其特征在于，Brivanib是通过以下步骤筛选出来的：
步骤一，将在包含活性化合物的小分子微阵列上，采用BSA溶液封闭基片上未点印小分子位置的异氰酸酯基团；
步骤二，对基片上未点印小分子位置的异氰酸酯基团封闭后，采用体积为1.5mL浓度10μg/mL靶点蛋白cGAS与小分子微阵列反应1小时；
步骤三，对微阵列扫描，然后进行数据采集和分析。
6.一种上调肺癌细胞IFN-β表达水平的药物，其特征在于，所述药物的有效成分为Brivanib，其化学结构如式(Ⅰ)所示：
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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