CN112022850A

CN112022850A - 埃替拉韦在制备抗肿瘤药物中的应用

Info

Publication number: CN112022850A
Application number: CN202011054497.7A
Authority: CN
Inventors: 刘康栋; 董子钢; 王东浩; 赵继敏; 赵四敏; 张静; 江亚南; 董子明
Original assignee: Zhengzhou University
Current assignee: Zhengzhou University
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2020-12-04

Abstract

本发明涉及一种埃替拉韦在制备抗肿瘤药物中的应用，埃替拉韦化学名为6‑[(3‑氯‑2‑氟苯基）甲基]‑1‑[（2S)‑1‑羟基‑3‑甲基丁‑2‑基]‑7‑甲氧基‑4‑氧代‑1,4‑二氢喹啉‑3‑羧酸，CAS号：697761‑98‑1，分子式：C₂₃H₂₃ClFNO₅，分子量：447.884。本发明首次发现了埃替拉韦对肿瘤细胞的抑制作用，尤其是对食管鳞癌细胞、胃癌细胞的抑制作用。研究结果表明：埃替拉韦能够抑制食管鳞癌细胞KYSE150、KYSE450以及胃癌细胞HGC27、AGS的增殖。从而显示了埃替拉韦对食管鳞癌细胞、胃癌细胞有显著的抑制效果。

Description

埃替拉韦在制备抗肿瘤药物中的应用

技术领域

本发明属于生物医药领域，具体涉及埃替拉韦在制备抗肿瘤药物中的应用。

背景技术

美国癌症学会官方期刊《2018年全球癌症统计数据》报告显示，全球癌症每年新发1810万例，死亡960万例，新增的1810万癌症患者中，亚洲占将近50%；而死亡的960万癌症患者中，亚洲则占了近70%，全球新发癌症发病率最高的依次为：肺癌（11.6%）、乳腺癌（11.6%）、结肠直肠癌（10%）、前列腺癌（7.1%）、非黑色素瘤皮肤癌（5.8%）胃癌（5.7%）、肝癌（4.7%）、食管癌（3.2%）。每年约有140万上消化道恶性肿瘤（食管癌和胃癌）新发病例，死亡约112万人，仅次于肺癌，并且有逐年上升趋势。在上消化道恶性肿瘤新发病例中，74.36%发生在欠发达地区，44.60%发生在中国。上消化道恶性肿瘤的发病率和死亡率随年龄增长而增加，男性高于女性，欠发达地区高于发达地区。食管癌是常见的消化道肿瘤，全世界每年约有30万人死于食管癌。其发病率和死亡率各国差异很大。

食管癌、胃癌的治疗包括手术、放疗和化疗，手术治疗是首选。术前全身化疗或同时放化疗可显著降低肿瘤分期、肿瘤活动度，减少肿瘤体积，促进手术切除。它不仅可以提高切除率，而且可以消除其他部位的潜在微转移，能有效提高局部控制率。放疗和化疗联合治疗，不仅可以提高肿瘤组织对放疗的敏感性，而且可以提高化疗药物的疗效。对于肿瘤已经扩散到食道以外的晚期肿瘤患者，可以单独使用化疗来帮助缓解由肿瘤引起的体征和症状。

药物再利用，又称老药新用，是指利用现有药物治疗一些新的疾病，为现有药物寻找新的适应症，具有效率高、成本低的特点，也可以大大降低治疗的费用。传统药物的典型老药新用是阿司匹林和二甲双胍。阿司匹林最初用于解热、镇痛和抗风湿。然而，随着研究的深入，还发现它能降低血液粘度，可用于预防和治疗心肌梗死，并且在结直肠癌、肝癌、肿瘤、传染病、神经系统疾病等许多方面都有作用。二甲双胍是治疗2型糖尿病最常用的药物。近年来发现，二甲双胍具有抗肿瘤、抗衰老、心血管保护、神经保护或选择性治疗多囊卵巢综合征等潜在作用。新型抗癌药物的研发成本高，研制一种新药通常需要10-15年的时间，但是全球的肿瘤负担越来越重，通过老药新用寻找新的、负担得起的抗癌药物越来越重要。

HIV-1整合酶（IN）抑制剂是继核苷类逆转录酶抑制剂(NRTI)和非核苷类逆转录酶抑制剂(NNRTI)或蛋白酶抑制剂(PI)之后近年发现的第三类抗HIV药物。作为逆转录病毒复制所必需的酶，IN可催化病毒双链cDNA与宿主染色体DNA的不可逆整合，是对付AIDS的理想靶酶。埃替拉韦（Elvitegravir）是FDA批准（2012年）的第一个喹诺酮类抗HIV药物。但是目前还没有埃替拉韦和肿瘤之间的研究，艾滋病患者肿瘤发病率较高，所以研究埃替拉韦对肿瘤的增殖抑制作用，具有较高的临床应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种埃替拉韦在制备抗肿瘤药物中的应用，尤其是其用作食管癌、胃癌和其它肿瘤的预防及治疗药物。本发明涉及一种FDA批准药物化学名为6-[(3-氯-2-氟苯基）甲基]-1-[（2S)-1-羟基-3-甲基丁-2-基]-7-甲氧基-4-氧代-1,4-二氢喹啉-3-羧酸，（中文名：埃替拉韦，英文名：Elvitegravir，CAS号：697761-98-1，分子式：C₂₃H₂₃ClFNO₅，分子量：447.884，商品名：Vitekta、Stribild和Genvoya（均含有埃替拉韦））的新应用。

所述肿瘤为所有哺乳动物的肿瘤。所述抗肿瘤药物包括埃替拉韦、埃替拉韦在药学上可接受的盐、酯或它们的组合或与其他化合物、药物的组合物。

“抗肿瘤药物”可应用于预防肿瘤发生、治疗肿瘤、预防肿瘤复发。所述抗肿瘤药物包括霜剂、片剂、胶囊、丸剂、可分散粉剂、粒剂、栓剂、糖浆剂、配剂、锭剂、注射溶液、非水溶液、悬浮液、乳液、缓释制剂、控释制剂及各种微粒给药系统。

进一步地，埃替拉韦在浓度为2.5-20 μM 时能够抑制食管鳞癌细胞KYSE150、KYSE450以及胃癌细胞HGC27、AGS的增殖和转化。

其中，埃替拉韦、埃替拉韦在药学上可接受的盐、酯或它们的组合，人每天的合适剂量范围为1 mg/kg/天-25 mg/kg/天，动物为相应的换算剂量。

总之，当用以治疗肿瘤病人时，埃替拉韦或其药用盐是以占总组合物重量的约0.5%至约90%的浓度，即以足以提供所需单位剂量的量存在。

不论肿瘤病人是否感染艾滋病病毒，埃替拉韦都会阻止肿瘤的发展，因此，埃替拉韦有助于改进肿瘤病人的生命质量。

附图说明

图1为埃替拉韦的化学结构；

图2为埃替拉韦在浓度范围为3.125-100 μM时对食管鳞癌细胞KYSE150、KYSE450以及胃癌细胞HGC27、AGS的细胞毒性作用；图3为埃替拉韦对食管鳞癌细胞KYSE150、KYSE450以及胃癌细胞HGC27、AGS的增殖抑制作用，其中，埃替拉韦在浓度范围为2.5-20 μM时能够抑制食管鳞癌细胞KYSE150、KYSE450以及胃癌细胞HGC27、AGS的增殖；图中为加药不同浓度在不同时间点的肿瘤细胞增殖曲线；

图4为埃替拉韦抑制食管鳞癌细胞食管鳞癌细胞KYSE150、KYSE450克隆形成。其中，随着加药浓度的增加，克隆数显著降低；图中为对加药以及对照组克隆数量的统计结果；

图3、图4中，*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。

应用试验

材料与方法

1.材料

1.1细胞与试剂

食管鳞癌细胞KYSE150、KYSE450以及胃癌细胞HGC27、AGS来自郑州大学基础医学院病理生理学教研室，埃替拉韦购自大连美仑生物技术有限公司，纯度为98%。

1.2仪器与器材：高内涵细胞成像分析系统（GE Healthcare），微量移液器（德国Eppendorf 公司），超净工作台（苏州净化有限公司），细胞培养箱（美国 ThermoScientific 公司），4℃冰箱(河南海尔电器有限公司)，分析天平（奥豪斯仪器有限公司）。

方法

2.1 细胞毒性实验

将食管鳞癌细胞、胃癌细胞种于96孔板，HGC27每孔约6000个细胞，KYSE150及AGS每孔约8000个细胞，KYSE450每孔约12000个细胞（KYSE150细胞：10%FBS/ RPMI-1640；KYSE450细胞：10%FBS/DMEM；HGC27细胞：10%FBS/ RPMI-1640；AGS细胞：10%FBS/F12K），放入37℃，5%CO₂的培养箱进行培养12-16 h。用DMSO溶解药物粉末，配置成不同浓度(0 mM、3.125 mM 、6.25 mM、 12.5mM、25 mM、50 mM、75 mM、100 mM)的埃替拉韦，各取0.5μL分别加入500μL细胞培养基中（每个浓度设5个复孔，每孔加入培养基100μL），埃替拉韦在培养基中的终浓度为0 μM、3.125 μM 、6.25 μM、 12.5μM、25 μM、50 μM、75 μM、100 μM，处理24 h和48 h。取出后加入100 μl含4%多聚甲醛的溶液对细胞在室温下固定30 min，再加入100 μl DAPI染液（DAPI储存液：1×PBS=1：5000稀释，北京索莱宝科技有限公司）在37℃，5% CO₂的培养箱培养30 min。用高内涵细胞成像分析系统统计细胞的数量，并分析其统计结果，结果见图2。

2.2 细胞增殖实验

将食管鳞癌细胞、胃癌细胞种于96孔板，KYSE150、HGC27及AGS每孔约3000个细胞，KYSE450每孔约5000个细胞（KYSE150细胞：10%FBS/ RPMI-1640；KYSE450细胞：10%FBS/DMEM；HGC27细胞：10%FBS/ RPMI-1640；AGS细胞：10%FBS/F12K），放入37℃，5% CO₂的培养箱进行培养12-16 h。之后分别加入不同浓度的埃替拉韦使埃替拉韦在细胞培养基中的终浓度依次为0 μM、2.5 μM 、5 μM、 10μM、20μM，分别在0、24、48、72、96 h加入4%多聚甲醛的溶液对细胞在室温下固定30 min，再加入DAPI染液（DAPI储存液：1×PBS=1：5000稀释，北京索莱宝科技有限公司）在37℃，5% CO₂的培养箱培养30 min。用高内涵细胞成像分析系统统计细胞的数量，并分析其统计结果，结果见图3。

2.3 细胞锚定非依赖生长实验

将细胞接种在6孔平板上，下层胶为琼脂胶加入不同浓度的埃替拉韦（0、2.5μM、5μM、10μM、20μM），上层胶为琼脂胶加入相应浓度的埃替拉韦（0、2.5μM、5μM、10μM、20μM）以及食管鳞癌细胞KYSE150或KYSE450（每孔8000个细胞）。然后将固化的琼脂置于37℃，5% CO₂的培养箱中培养12天。用高内涵细胞成像分析系统统计细胞克隆的数量，并分析其统计结果，结果见图4。

其中胶体配方如下：

实验结果

1）埃替拉韦对食管鳞癌细胞、胃癌细胞具有细胞毒性作用，图2的结果表明埃替拉韦在浓度范围为:3.125-100 μM时对食管鳞癌细胞KYSE150、KYSE450以及胃癌细胞HGC27、AGS的细胞毒性作用；为以对照组为100%时加药不同浓度在不同时间点的细胞存活率。

2）图3为埃替拉韦加药不同浓度在不同时间点的肿瘤细胞增殖曲线。图3的结果表明：埃替拉韦在浓度范围为：2.5-20 μM时能够抑制食管鳞癌细胞KYSE150、KYSE450以及胃癌细胞HGC27、AGS的增殖。埃替拉韦在浓度为2.5 μM~20μM时，在培养72h后，对KYSE150细胞、KYSE450细胞以及AGS细胞的生长抑制作用显著，在浓度为5μM~20μM时，在培养72h后，对HGC27细胞的生长抑制作用显著。

3）图4为埃替拉韦加药以及对照组抑制食管鳞癌细胞KYSE150、KYSE450克隆数量的统计结果以及相应组的克隆显微照片。由图4可知，随着加药浓度增加克隆数显著降低，克隆明显变小。埃替拉韦在浓度为5 μM~20μM时，对KYSE150细胞的克隆形成抑制作用显著，在浓度为10 μM~20μM时，对KYSE450细胞的克隆形成抑制作用显著，*p<0.05, **p<0.01,***p<0.001。

综上可以看出：本发明经研究发现埃替拉韦对食管鳞癌细胞KYSE150、KYSE450以及胃癌细胞HGC27、AGS的细胞毒性作用，并能够抑制食管鳞癌细胞KYSE150、KYSE450以及胃癌细胞HGC27、AGS的增殖，抑制食管鳞癌细胞KYSE150、KYSE450克隆的形成。

以上实施案例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代及改进等，均应视为本申请的保护范围。

Claims

1.埃替拉韦在制备抗肿瘤药物中的应用，其特征在于，所述抗肿瘤药物为治疗食管癌或胃癌的药物。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，埃替拉韦在制备抑制食管鳞癌细胞生长和转化药物中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，埃替拉韦在浓度为2.5μM~20μM时能够抑制食管鳞癌细胞的增殖及克隆形成的数量和大小。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述食管鳞癌细胞为KYSE150细胞和/或KYSE450细胞。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，埃替拉韦在制备抑制胃癌细胞生长和转化药物中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，埃替拉韦在浓度为2.5μM~20μM时能够抑制胃癌细胞的增殖和转化。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述胃癌细胞为HGC27细胞和/或AGS细胞。