CN112915073B - 双(4-羟基-3,5-二甲苯基)砜的用途 - Google Patents
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Abstract
一种化合物、其前药或其药学上可接受的盐用于制备抗肿瘤药物的用途,所述化合物具有如式(I)所示的结构:
Description
技术领域
本发明涉及药物化学领域,涉及化合物的新用途,具体涉及双(4-羟基-3,5-二甲苯基)砜的新用途。
背景技术
肿瘤坏死因子受体相关因子(Tumor necrosis factor receptor-associatedfactors,TRAFs)共包括7个相关蛋白(TRAF1-7),TRAFs最初是在肿瘤坏死因子受体介导的信号通路中作为转导分子被发现。TRAF6是肿瘤坏死因子受体相关因子家族的一员,是一种E3泛素连接酶,包含一个环状结构域,能介导赖氨酸-63(K63)依赖性泛素化,在信号转导中起关键作用。TRAF6作为细胞内信号转导子,在激活各种信号级联过程中起着关键作用,但TRAF6与其他TRAF相比又是特别的,它可以参与白细胞介素-1受体(IL-1R)/Toll样受体(TLR)超家族信号传导,在该途径中, TLR-MyD88关联激活IRAK,其反过来导致TRAF6介导的NF-κB和MAPK级联的激活。近年来,TRAF6被认为是多种人类癌症的致癌基因类型,研究发现其在许多恶性肿瘤中高表达,并且在肿瘤细胞的增殖、迁移和凋亡过程中发挥重要作用。随着对TRAF6与不同类型肿瘤关系的深入研究,干扰或者抑制TRAF6在与肿瘤相关信号通路中的作用或许可以为癌症治疗提供新的策略,因此寻找有效抑制TRAF6的新化合物具有重大意义。
发明内容
双(4-羟基-3,5-二甲苯基)砜,其结构式如式(I)所示
该化合物的结构类似物4,4-磺酰基双(2-甲基苯酚) 曾被研究过其激素活性,但目前为止该化合物还未有文献报道过其作用。我们意外发现双(4-羟基-3,5-二甲苯基)砜对肝癌有抑制作用。
本发明提供一种化合物用于抗肿瘤药物中的用途。本发明的目的通过以下方案实现:
一种化合物、其前药或其药学上可接受的盐用于制备抗肿瘤药物的用途,所述化合物具有如式(I)所示的结构:
根据本发明的用途,优选地,所述药学上可接受的盐选自盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氢溴酸盐、乙酸盐、酒石酸盐、马来酸盐、柠檬酸盐、草酸盐、延胡索酸盐、富马酸盐、葡萄糖酸盐、琥珀酸盐、对甲苯磺酸盐、甲磺酸盐或乳酸盐中的任意一种;
在一些实施例中,所述抗肿瘤药物还包含药学上可接受的辅料。
在一些实施例中,所述抗肿瘤药物为原料药或制剂;
在一些实施例中,所述制剂选自片剂、丸剂、胶囊剂、颗粒剂、混悬剂、口服液或注射剂。
在一些实施例中,式Ⅰ所示化合物或其药学上可接受的盐作为TRAF6的抑制剂中的应用,该化合物能够有效抑制TRAF6,在肝癌细胞中发挥作用,显著抑制肝癌,可用于预防,治疗肝癌的发生。
本发明的化合物、前药或药用盐可用于制备抗肿瘤药物。该化合物对肿瘤细胞,特别是人肝癌细胞具有良好的细胞毒活性,可有效抑制人肝癌细胞增殖,促进细胞凋亡的发生,抑制人肝癌细胞的迁移、侵袭能力,而且具有良好的抗血管形成活性,式(I)所示化合物通过AKT,ERK,P38通路调控肝癌HepG2细胞G2/M期阻滞和诱导其凋亡,直接靶向 TRAF6,进而调控AKT和MAPK通路从而实现抗肿瘤作用。本发明的化合物、前药、药用盐特别适合AKT和MAPK信号通路过度活化所致的肿瘤的治疗,特别是肝癌的治疗。
附图说明
图1为人正常肝细胞系LO2和人肝癌细胞系HepG2、Hep3B、Huu-7经(0、2.5、5、10 μΜ)的式(I)所示的化合物处理48小时后经CCK8检测后的结果图;
图2为人肝癌细胞系HepG2经(0、2.5、5μΜ)的式(I)所示的化合物处理2周后情况的照片;
图3为人肝癌细胞系HepG2经(0、2.5、5、10μΜ)的式(I)所示的化合物处理24小时后经周期流式检测结果图;
图4为人肝癌细胞系HepG2经(0、2.5、5、10μΜ)的式(I)所示的化合物处理24小时后经凋亡流式检测结果图;
图5为周期和凋亡信号通路中的关键蛋白电泳图谱;
图6为MAPK信号通路和AKT信号通路中的关键蛋白电泳图谱;
图7为靶蛋白结合电泳图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面进一步披露一些非限制实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明的化合物的结构如下所示:
该化合物为已知化合物,可以采用已知的方法制备得到也可通过购买获得,本发明所用化合物购买自云南西力生物技术有限公司。
本发明中,前药是指药物经过化学结构修饰后得到的在体外无活性或活性较小、在体内经酶或非酶的转化释放出本发明化合物而发挥药效的化合物。
本发明中,所述药用盐可以为药学上可接受的任意种类的盐,不做具体限制。例如,所述药用盐可以选自盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氢溴酸盐、乙酸盐、酒石酸盐、马来酸盐、柠檬酸盐、草酸盐、延胡索酸盐、富马酸盐、葡萄糖酸盐、琥珀酸盐、对甲苯磺酸盐、甲磺酸盐或乳酸盐中的任意一种。
本发明中,所述抗肿瘤药物可以以式(Ⅰ)所示化合物、前药或其药用盐为唯一活性成分;也可以包含其他具有抗肿瘤活性的活性成分,或者包含本身不具有抗肿瘤作用、但能够辅助式(Ⅰ)所示化合物、前药或其药用盐发挥抗肿瘤作用的活性成分。
本发明中,所述抗肿瘤药物可以包含药学上可接受的辅料。所述药学上可接受的辅料的种类不做限制。
本发明中,所述抗肿瘤药物可以为原料药,也可以为制剂。所述制剂的剂型可以为任意药用剂型,不做特别限制。优选地,所述剂型为口服剂型或注射剂型,更优选为口服剂型。所述口服剂型可以为缓释或控释剂型,例如缓释胶囊剂、缓释片剂等。例如,所述剂型为片剂、丸剂、胶囊剂、颗粒剂、混悬剂、口服液、注射剂等。
以下通过实施例对本发明进行详细说明。
以下实施例中,各试剂、细胞系的来源如下:
实施例1cck8实验细胞毒性实验
实验方法:
将买来的式(I)所示化合物直接用DMSO溶解以培基养稀释给药,消化LO2,HepG2,Huu-7和Hep3B细胞,分别以每孔3X103个细胞的密度接种于含100μL的DMEM (10%FBS)培养基的96孔板中。等细胞贴壁后加入含不同浓度的该化合物(0,2.5,5,10 μΜ)的培养基,继续培养48h后,换成含10%CCK8工作液,37℃,5%CO2的培养箱中继续培养1h-2h.用酶标仪在450nm处测吸光值。计算细胞存活率:细胞存活率=[(实验孔ODs-空白孔ODs)/(对照孔ODs-空白孔ODs)]x100%,实验重复三次。
实验结果:
通过cck8实验得到该化合物对肝癌细胞有毒性,且对正常细胞几乎无毒性。
实施例2平板克隆细胞增殖实验
实验方法:
消化HepG2细胞,以500个细胞/孔的密度接种于6孔板中,细胞贴壁后换成含药培养基(0,2.5,5μΜ)继续培养,每3天换一次培养基。培养2周左右,孔板中的细胞克隆已经长至肉眼可见时,终止培养,弃掉培养基,PBS清洗2次,每孔加入甲醇或4%多聚甲醛2ml固定15分钟。吸弃甲醇或4%多聚甲醛,每孔加入配置好的0.5%结晶紫染液染色15min。洗去染色液,置于桌面常温干燥。数出细胞克隆集落数并记录,实验重复三次。
实验结果:通过平板克隆实验发现式(I)所示化合物能抑制肝癌细胞的增殖。
实施例3流式周期检测实验
实验方法:
消化HepG2细胞,以1.5x105个细胞/孔的密度接种于6孔板中,培养过夜后换成不含血清的培养基饥饿24h,之后换成含不同浓度药物(0,2.5,5,10μΜ)的含血清的培养基继续培养24h.扔掉培养基,PBS清洗2次,用不含EDTA的胰酶消化并收集细胞至 EP管中,1000rpm/min,离心5min。弃上清,PBS清洗两次后,将细胞加入含1ml70%乙醇的新的EP管中,4℃固定过夜。固定好的细胞2500rpm/min离心5min,弃上清,PBS清洗2次。每管加入新鲜配制的500μL染色液(PBS缓冲液,10mg/LPI,10mg/L RNase), 轻柔吹打混匀后,室温避光孵育30min。流式细胞仪分析检测细胞周期分布。
实验结果:通过流式周期检测发现式(I)所示化合物能计量依赖方式阻滞肝癌细胞 HepG2在G2/M期。
实施例4细胞流式凋亡检测实验
实验方法:
消化HepG2细胞,以2x105个细胞/孔的密度接种于6孔板中,培养过夜后换成含不同浓度药物(0,2.5,5,10μΜ)的含血清的培养基继续培养24h后收集细胞于15ml离心管,1500rpm/min离心5min),弃上清,用PBS洗涤细胞2次1500rpm/min离心5min,收集细胞,弃上清。将细胞转移至流式上机试管中,每管加入500μl的Binding Buffer 重悬细胞;每管加入5μl的Annexin V-FITC试剂,用1ml枪头轻轻吹匀;再加入5μl 的Propidium Iodide试剂,轻轻吹匀;室温、避光、孵育反应5-15mim;在1h内,用流式细胞仪检测细胞凋亡情况。
实验结果:通过流式凋亡检测发现式(I)所示化合物能以计量依赖方式诱导肝癌细胞 HepG2凋亡。
实施例5细胞周期和凋亡蛋白检测
实验方法:
以5×105个/孔的细胞密度接种在6cm皿中,无血清饥饿24h后,加不同浓度梯度的药物(0,2.5,5,10μΜ)作用24h。收集细胞弃掉培养基,预冷的PBS清洗2次,吸弃残余液体;根据细胞的量每孔加入100-150μl的细胞裂解液(细胞裂解液:蛋白酶抑制剂:磷酸酶抑制剂=100:1:1,现配现用);冰上裂解15min,充分裂解后用细胞刮刮取蛋白,将细胞裂解液吸至合适的EP管中,超声破碎仪破碎10s/次,共3次;用离心机离心,12000rpm/min,4℃,离心10min,收集上清液至新的EP管中,-80℃保存备用;根据所要蛋白的大小来配制SDS-PAGE胶;以每孔30-50μg的量跑电泳;转膜;孵育一抗;孵育二抗;显影确定蛋白表达差异。
实验结果:通过WB检测了周期和凋亡相关蛋白的表达量。结果显示该化合物能够增加 p21、p-cdc2、Myt1,和p-histone3的表达,减少cdc2/Cyclin B1复合物的形成从而抑制细胞周期从G2期向M期的进展(图5A)。该化合物还能激活线粒体凋亡途径而引起细胞凋亡。
实施例6免疫印迹实验验证MAPK信号通路和AKT信号通路中的关键蛋白电泳
实验方法:
以5×105个/孔的细胞密度接种在6cm皿中,待细胞贴壁后加不同浓度梯度的药物(0,2.5,5,10μΜ)作用24h。收集细胞弃掉培养基,预冷的PBS清洗2次,吸弃残余液体;根据细胞的量每孔加入100-150μl的细胞裂解液(细胞裂解液:蛋白酶抑制剂:磷酸酶抑制剂=100:1:1,现配现用);冰上裂解15min,充分裂解后用细胞刮刮取蛋白,将细胞裂解液吸至合适的EP管中,超声破碎仪破碎10s/次,共3次;用离心机离心, 12000rpm/min,4℃,离心10min,收集上清液至新的EP管中,-80℃保存备用;根据所要蛋白的大小来配制SDS-PAGE胶;以每孔30-50μg的量跑电泳;转膜;孵育一抗;孵育二抗;显影确定蛋白表达差异。
实验结果:通过WB检测了MAPK信号通路和AKT信号通路中的关键蛋白电泳,结果显示该化合物能够减少TRAF6的表达,激活p38通路,抑制ERK和AKT通路,增加p38的磷酸化以及p38下游蛋白CREB的磷酸化,减少ERK和AKT的活化。但是对JNK通路无影响。
实施例7Pull-down实验
实验过程:
式(I)所示化合物-4B珠子制备步骤:
①称量100mg的CNBr-activated sepharose 4B珠子,然后用1mM HCL溶液清洗珠子5次;
②将4B珠子同5mmol的式Ⅰ所示化合物或者DMSO与Coupling buffer[0.5M NaCl,0.1M NaHCO3(pH 8.3)]混匀后在4℃冰箱缓慢转动孵育过夜。
③用5倍体积的耦合缓冲溶液洗涤珠子5次。
④清洗好后用Blocking buffer[0.1M Tris-HCl(pH 8.0)]封闭,4℃冰箱缓慢转动封闭过夜。
⑤用0.1M的醋酸盐缓冲溶液清洗珠子,再用0.1M Tris-HCl(0.5M NaCl,PH 8.0)清洗,重复该过程三次。
⑥清洗完毕,弃掉上清液,用500μl新鲜的PBS溶液重悬,放置4℃冰箱备用。
Pull-down实验步骤
①轻轻吹匀制备好的珠子,吸取200μl含式Ⅰ所示化合物-sepharose 4B珠子同HepG2细胞底物混匀,DMSO-sepharose 4B珠子为阴性对照,不加珠子的HepG2 细胞底物为阳性对照,与适当量的Reaction buffer[50mM Tris(pH 7.5),5mM
EDTA,150mM NaCl,0.01%NP40,2μg/ml牛血清白蛋白,0.02mM PMSF和1×
蛋白酶抑制剂]混匀,4℃冰箱缓慢转动孵育过夜。
②低速离心,弃掉上清液,用Washing buffer清洗5次,尽量洗掉没有与珠子结合的蛋白底物。
③加上样缓冲液变性,用免疫印迹实验(Western blot)检测蛋白结合情况。
Pulldown结果证实该化合物可以与TRAF6进行结合(图7A),基于正常肝细胞也可表达一定量的TRAF6(图7B),我们用正常肝细胞的蛋白与式Ⅰ所示化合物-sepharose 4B珠子做了Pulldown实验,遗憾的是该化合物不能选择性地结合肿瘤细胞的TRAF6.(图7C) 综上所述,本研究首次发现双(4-羟基-3,5-二甲苯基)砜,即式(I)所示化合物可靶向TRAF6,抑制肝癌细胞增殖和HepG2肿瘤生长,在体外可显著诱导细胞在G2/M期的周期阻滞和凋亡。此外,在HepG2细胞中,该制剂通过靶向TRAF6抑制AKT和ERK的激活来阻断G2/M细胞周期,并通过caspase依赖的P38/MAPK通路诱导细胞凋亡。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种化合物或其药学上可接受的盐用于制备抗肿瘤药物的用途,所述肿瘤为肝癌,
所述化合物具有如式(I)所示的结构:
。
2.根据权利要求1所述的用途,其特征在于,所述药用盐选自盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氢溴酸盐、乙酸盐、酒石酸盐、马来酸盐、柠檬酸盐、草酸盐、延胡索酸盐、富马酸盐、葡萄糖酸盐、琥珀酸盐、对甲苯磺酸盐、甲磺酸盐或乳酸盐中的任意一种。
3.根据权利要求1或2所述的用途,其特征在于,以所述化合物或其药用盐作为唯一活性成分。
4.根据权利要求1或2所述的用途,其特征在于,所述抗肿瘤药物还包含药学上可接受的辅料。
5.根据权利要求1或2所述的用途,其特征在于,所述抗肿瘤药物为原料药或制剂。
6.根据权利要求5所述的用途,其特征在于,所述制剂选自片剂、丸剂、胶囊剂、颗粒剂、混悬剂、口服液或注射剂。
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