CN114929664B - 基于氨氧基酸的抗癌干细胞化合物及其方法 - Google Patents
基于氨氧基酸的抗癌干细胞化合物及其方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114929664B CN114929664B CN202080081778.3A CN202080081778A CN114929664B CN 114929664 B CN114929664 B CN 114929664B CN 202080081778 A CN202080081778 A CN 202080081778A CN 114929664 B CN114929664 B CN 114929664B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sff
- substituted
- unsubstituted
- cells
- compounds
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 191
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 42
- 239000002253 acid Substances 0.000 title description 14
- 125000002344 aminooxy group Chemical group [H]N([H])O[*] 0.000 title description 8
- 230000001093 anti-cancer Effects 0.000 title description 3
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims abstract description 95
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 claims abstract description 81
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 6
- 206010033128 Ovarian cancer Diseases 0.000 claims description 24
- 206010061535 Ovarian neoplasm Diseases 0.000 claims description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 12
- 201000007270 liver cancer Diseases 0.000 claims description 10
- 208000014018 liver neoplasm Diseases 0.000 claims description 10
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 claims description 7
- 230000030833 cell death Effects 0.000 claims description 5
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 claims description 4
- 229940041181 antineoplastic drug Drugs 0.000 claims description 3
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 230000004898 mitochondrial function Effects 0.000 abstract description 6
- 201000010099 disease Diseases 0.000 abstract description 4
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 abstract description 4
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 abstract description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 151
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 56
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 28
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 27
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 22
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 18
- 108090000672 Annexin A5 Proteins 0.000 description 17
- 102000004121 Annexin A5 Human genes 0.000 description 17
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 17
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 17
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 16
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 16
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 14
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 12
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 12
- 210000001700 mitochondrial membrane Anatomy 0.000 description 12
- 230000002611 ovarian Effects 0.000 description 12
- 229930012538 Paclitaxel Natural products 0.000 description 11
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 11
- 230000034994 death Effects 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 229960001592 paclitaxel Drugs 0.000 description 11
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 11
- RCINICONZNJXQF-MZXODVADSA-N taxol Chemical compound O([C@@H]1[C@@]2(C[C@@H](C(C)=C(C2(C)C)[C@H](C([C@]2(C)[C@@H](O)C[C@H]3OC[C@]3([C@H]21)OC(C)=O)=O)OC(=O)C)OC(=O)[C@H](O)[C@@H](NC(=O)C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)O)C(=O)C1=CC=CC=C1 RCINICONZNJXQF-MZXODVADSA-N 0.000 description 11
- OKKJLVBELUTLKV-MZCSYVLQSA-N Deuterated methanol Chemical compound [2H]OC([2H])([2H])[2H] OKKJLVBELUTLKV-MZCSYVLQSA-N 0.000 description 10
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 10
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 10
- 125000004103 aminoalkyl group Chemical group 0.000 description 10
- 230000004900 autophagic degradation Effects 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 10
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 10
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 9
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 9
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M Superoxide Chemical compound [O-][O] OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 125000004183 alkoxy alkyl group Chemical group 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 125000004404 heteroalkyl group Chemical group 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 8
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 8
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 6
- KQXDHUJYNAXLNZ-XQSDOZFQSA-N Salinomycin Chemical compound O1[C@@H]([C@@H](CC)C(O)=O)CC[C@H](C)[C@@H]1[C@@H](C)[C@H](O)[C@H](C)C(=O)[C@H](CC)[C@@H]1[C@@H](C)C[C@@H](C)[C@@]2(C=C[C@@H](O)[C@@]3(O[C@@](C)(CC3)[C@@H]3O[C@@H](C)[C@@](O)(CC)CC3)O2)O1 KQXDHUJYNAXLNZ-XQSDOZFQSA-N 0.000 description 6
- 239000004189 Salinomycin Substances 0.000 description 6
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000004181 carboxyalkyl group Chemical group 0.000 description 6
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 125000006575 electron-withdrawing group Chemical group 0.000 description 6
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- 229960001548 salinomycin Drugs 0.000 description 6
- 235000019378 salinomycin Nutrition 0.000 description 6
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 6
- LMDZBCPBFSXMTL-UHFFFAOYSA-N 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide Substances CCN=C=NCCCN(C)C LMDZBCPBFSXMTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethylamino)propyliminomethylidene-ethylazanium;chloride Chemical compound Cl.CCN=C=NCCCN(C)C FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012981 Hank's balanced salt solution Substances 0.000 description 5
- 125000004453 alkoxycarbonyl group Chemical group 0.000 description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 5
- 125000003917 carbamoyl group Chemical group [H]N([H])C(*)=O 0.000 description 5
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 5
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 5
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 5
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- FPIRBHDGWMWJEP-UHFFFAOYSA-N 1-hydroxy-7-azabenzotriazole Chemical compound C1=CN=C2N(O)N=NC2=C1 FPIRBHDGWMWJEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WAKMMQSMEDJRRI-UHFFFAOYSA-N 3,5-bis(trifluoromethyl)benzoyl chloride Chemical compound FC(F)(F)C1=CC(C(Cl)=O)=CC(C(F)(F)F)=C1 WAKMMQSMEDJRRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241001559542 Hippocampus hippocampus Species 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 4
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 4
- 238000003818 flash chromatography Methods 0.000 description 4
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 4
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 4
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 4
- 230000002438 mitochondrial effect Effects 0.000 description 4
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 4
- 238000004114 suspension culture Methods 0.000 description 4
- 108010005465 AC133 Antigen Proteins 0.000 description 3
- 102000005908 AC133 Antigen Human genes 0.000 description 3
- BMZRVOVNUMQTIN-UHFFFAOYSA-N Carbonyl Cyanide para-Trifluoromethoxyphenylhydrazone Chemical compound FC(F)(F)OC1=CC=C(NN=C(C#N)C#N)C=C1 BMZRVOVNUMQTIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108090000397 Caspase 3 Proteins 0.000 description 3
- 102100029855 Caspase-3 Human genes 0.000 description 3
- 102000004039 Caspase-9 Human genes 0.000 description 3
- 108090000566 Caspase-9 Proteins 0.000 description 3
- 102100023712 Poly [ADP-ribose] polymerase 1 Human genes 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-FIBGUPNXSA-N acetonitrile-d3 Chemical compound [2H]C([2H])([2H])C#N WEVYAHXRMPXWCK-FIBGUPNXSA-N 0.000 description 3
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 3
- 230000001640 apoptogenic effect Effects 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 230000004098 cellular respiration Effects 0.000 description 3
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 239000012737 fresh medium Substances 0.000 description 3
- 206010073071 hepatocellular carcinoma Diseases 0.000 description 3
- 125000004475 heteroaralkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 238000012744 immunostaining Methods 0.000 description 3
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 3
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 3
- 230000006540 mitochondrial respiration Effects 0.000 description 3
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen(.) Chemical compound [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 3
- JUVIOZPCNVVQFO-UHFFFAOYSA-N rotenone Natural products O1C2=C3CC(C(C)=C)OC3=CC=C2C(=O)C2C1COC1=C2C=C(OC)C(OC)=C1 JUVIOZPCNVVQFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940080817 rotenone Drugs 0.000 description 3
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 3
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010898 silica gel chromatography Methods 0.000 description 3
- -1 (phenyl) - Chemical class 0.000 description 2
- VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 4-Dimethylaminopyridine Chemical compound CN(C)C1=CC=NC=C1 VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical group N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010078140 Cation Transport Proteins Proteins 0.000 description 2
- 108010016626 Dipeptides Proteins 0.000 description 2
- 108010001336 Horseradish Peroxidase Proteins 0.000 description 2
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 2
- 108010064218 Poly (ADP-Ribose) Polymerase-1 Proteins 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 2
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 2
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 2
- FIHJKUPKCHIPAT-AHIGJZGOSA-N artesunate Chemical compound C([C@](OO1)(C)O2)C[C@H]3[C@H](C)CC[C@@H]4[C@@]31[C@@H]2O[C@@H](OC(=O)CCC(O)=O)[C@@H]4C FIHJKUPKCHIPAT-AHIGJZGOSA-N 0.000 description 2
- 229960004991 artesunate Drugs 0.000 description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 239000002771 cell marker Substances 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 231100000673 dose–response relationship Toxicity 0.000 description 2
- 229960003722 doxycycline Drugs 0.000 description 2
- XQTWDDCIUJNLTR-CVHRZJFOSA-N doxycycline monohydrate Chemical compound O.O=C1C2=C(O)C=CC=C2[C@H](C)[C@@H]2C1=C(O)[C@]1(O)C(=O)C(C(N)=O)=C(O)[C@@H](N(C)C)[C@@H]1[C@H]2O XQTWDDCIUJNLTR-CVHRZJFOSA-N 0.000 description 2
- 238000000684 flow cytometry Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000034659 glycolysis Effects 0.000 description 2
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000003119 immunoblot Methods 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- RJMUSRYZPJIFPJ-UHFFFAOYSA-N niclosamide Chemical compound OC1=CC=C(Cl)C=C1C(=O)NC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1Cl RJMUSRYZPJIFPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960001920 niclosamide Drugs 0.000 description 2
- 230000010627 oxidative phosphorylation Effects 0.000 description 2
- 238000005897 peptide coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 2
- 229940127557 pharmaceutical product Drugs 0.000 description 2
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000035806 respiratory chain Effects 0.000 description 2
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- DAEPDZWVDSPTHF-UHFFFAOYSA-M sodium pyruvate Chemical compound [Na+].CC(=O)C([O-])=O DAEPDZWVDSPTHF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- FPZLLRFZJZRHSY-HJYUBDRYSA-N tigecycline Chemical compound C([C@H]1C2)C3=C(N(C)C)C=C(NC(=O)CNC(C)(C)C)C(O)=C3C(=O)C1=C(O)[C@@]1(O)[C@@H]2[C@H](N(C)C)C(O)=C(C(N)=O)C1=O FPZLLRFZJZRHSY-HJYUBDRYSA-N 0.000 description 2
- 229960004089 tigecycline Drugs 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 230000005740 tumor formation Effects 0.000 description 2
- MNULEGDCPYONBU-WMBHJXFZSA-N (1r,4s,5e,5'r,6'r,7e,10s,11r,12s,14r,15s,16s,18r,19s,20r,21e,25s,26r,27s,29s)-4-ethyl-11,12,15,19-tetrahydroxy-6'-[(2s)-2-hydroxypropyl]-5',10,12,14,16,18,20,26,29-nonamethylspiro[24,28-dioxabicyclo[23.3.1]nonacosa-5,7,21-triene-27,2'-oxane]-13,17,23-trio Polymers O([C@@H]1CC[C@@H](/C=C/C=C/C[C@H](C)[C@@H](O)[C@](C)(O)C(=O)[C@H](C)[C@@H](O)[C@H](C)C(=O)[C@H](C)[C@@H](O)[C@H](C)/C=C/C(=O)O[C@H]([C@H]2C)[C@H]1C)CC)[C@]12CC[C@@H](C)[C@@H](C[C@H](C)O)O1 MNULEGDCPYONBU-WMBHJXFZSA-N 0.000 description 1
- MNULEGDCPYONBU-DJRUDOHVSA-N (1s,4r,5z,5'r,6'r,7e,10s,11r,12s,14r,15s,18r,19r,20s,21e,26r,27s)-4-ethyl-11,12,15,19-tetrahydroxy-6'-(2-hydroxypropyl)-5',10,12,14,16,18,20,26,29-nonamethylspiro[24,28-dioxabicyclo[23.3.1]nonacosa-5,7,21-triene-27,2'-oxane]-13,17,23-trione Polymers O([C@H]1CC[C@H](\C=C/C=C/C[C@H](C)[C@@H](O)[C@](C)(O)C(=O)[C@H](C)[C@@H](O)C(C)C(=O)[C@H](C)[C@H](O)[C@@H](C)/C=C/C(=O)OC([C@H]2C)C1C)CC)[C@]12CC[C@@H](C)[C@@H](CC(C)O)O1 MNULEGDCPYONBU-DJRUDOHVSA-N 0.000 description 1
- MNULEGDCPYONBU-YNZHUHFTSA-N (4Z,18Z,20Z)-22-ethyl-7,11,14,15-tetrahydroxy-6'-(2-hydroxypropyl)-5',6,8,10,12,14,16,28,29-nonamethylspiro[2,26-dioxabicyclo[23.3.1]nonacosa-4,18,20-triene-27,2'-oxane]-3,9,13-trione Polymers CC1C(C2C)OC(=O)\C=C/C(C)C(O)C(C)C(=O)C(C)C(O)C(C)C(=O)C(C)(O)C(O)C(C)C\C=C/C=C\C(CC)CCC2OC21CCC(C)C(CC(C)O)O2 MNULEGDCPYONBU-YNZHUHFTSA-N 0.000 description 1
- MNULEGDCPYONBU-VVXVDZGXSA-N (5e,5'r,7e,10s,11r,12s,14s,15r,16r,18r,19s,20r,21e,26r,29s)-4-ethyl-11,12,15,19-tetrahydroxy-6'-[(2s)-2-hydroxypropyl]-5',10,12,14,16,18,20,26,29-nonamethylspiro[24,28-dioxabicyclo[23.3.1]nonacosa-5,7,21-triene-27,2'-oxane]-13,17,23-trione Polymers C([C@H](C)[C@@H](O)[C@](C)(O)C(=O)[C@@H](C)[C@H](O)[C@@H](C)C(=O)[C@H](C)[C@@H](O)[C@H](C)/C=C/C(=O)OC([C@H]1C)[C@H]2C)\C=C\C=C\C(CC)CCC2OC21CC[C@@H](C)C(C[C@H](C)O)O2 MNULEGDCPYONBU-VVXVDZGXSA-N 0.000 description 1
- 238000004293 19F NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- OXZYBOLWRXENKT-UHFFFAOYSA-N 4-(trifluoromethyl)benzoyl chloride Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=C(C(Cl)=O)C=C1 OXZYBOLWRXENKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000549 4-dimethylaminophenol Drugs 0.000 description 1
- MNULEGDCPYONBU-UHFFFAOYSA-N 4-ethyl-11,12,15,19-tetrahydroxy-6'-(2-hydroxypropyl)-5',10,12,14,16,18,20,26,29-nonamethylspiro[24,28-dioxabicyclo[23.3.1]nonacosa-5,7,21-triene-27,2'-oxane]-13,17,23-trione Polymers CC1C(C2C)OC(=O)C=CC(C)C(O)C(C)C(=O)C(C)C(O)C(C)C(=O)C(C)(O)C(O)C(C)CC=CC=CC(CC)CCC2OC21CCC(C)C(CC(C)O)O2 MNULEGDCPYONBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRZCOLNOCZKSDF-UHFFFAOYSA-N 4-fluoroaniline Chemical compound NC1=CC=C(F)C=C1 KRZCOLNOCZKSDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012099 Alexa Fluor family Substances 0.000 description 1
- 229930182536 Antimycin Natural products 0.000 description 1
- UIFFUZWRFRDZJC-UHFFFAOYSA-N Antimycin A1 Natural products CC1OC(=O)C(CCCCCC)C(OC(=O)CC(C)C)C(C)OC(=O)C1NC(=O)C1=CC=CC(NC=O)=C1O UIFFUZWRFRDZJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NQWZLRAORXLWDN-UHFFFAOYSA-N Antimycin-A Natural products CCCCCCC(=O)OC1C(C)OC(=O)C(NC(=O)c2ccc(NC=O)cc2O)C(C)OC(=O)C1CCCC NQWZLRAORXLWDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010082399 Autophagy-Related Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000003954 Autophagy-Related Proteins Human genes 0.000 description 1
- 238000000035 BCA protein assay Methods 0.000 description 1
- 108060000903 Beta-catenin Proteins 0.000 description 1
- 102000015735 Beta-catenin Human genes 0.000 description 1
- 208000003174 Brain Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 125000006414 CCl Chemical group ClC* 0.000 description 1
- 208000005623 Carcinogenesis Diseases 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 102100031181 Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase Human genes 0.000 description 1
- 101000600434 Homo sapiens Putative uncharacterized protein encoded by MIR7-3HG Proteins 0.000 description 1
- 101000911513 Homo sapiens Uncharacterized protein FAM215A Proteins 0.000 description 1
- 108091006671 Ion Transporter Proteins 0.000 description 1
- 102000037862 Ion Transporter Human genes 0.000 description 1
- 208000008839 Kidney Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- 229930182816 L-glutamine Natural products 0.000 description 1
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 1
- 102000002274 Matrix Metalloproteinases Human genes 0.000 description 1
- 108010000684 Matrix Metalloproteinases Proteins 0.000 description 1
- 206010027476 Metastases Diseases 0.000 description 1
- 208000002231 Muscle Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 108700020796 Oncogene Proteins 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 1
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 1
- 101710179684 Poly [ADP-ribose] polymerase Proteins 0.000 description 1
- 229920000776 Poly(Adenosine diphosphate-ribose) polymerase Polymers 0.000 description 1
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 1
- 102100037401 Putative uncharacterized protein encoded by MIR7-3HG Human genes 0.000 description 1
- 206010038389 Renal cancer Diseases 0.000 description 1
- 108010034546 Serratia marcescens nuclease Proteins 0.000 description 1
- 208000000453 Skin Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 208000000277 Splenic Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 108090000704 Tubulin Proteins 0.000 description 1
- 102000004243 Tubulin Human genes 0.000 description 1
- 102100026728 Uncharacterized protein FAM215A Human genes 0.000 description 1
- 230000006682 Warburg effect Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 125000003282 alkyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940124650 anti-cancer therapies Drugs 0.000 description 1
- 238000011319 anticancer therapy Methods 0.000 description 1
- CQIUKKVOEOPUDV-IYSWYEEDSA-N antimycin Chemical compound OC1=C(C(O)=O)C(=O)C(C)=C2[C@H](C)[C@@H](C)OC=C21 CQIUKKVOEOPUDV-IYSWYEEDSA-N 0.000 description 1
- UIFFUZWRFRDZJC-SBOOETFBSA-N antimycin A Chemical compound C[C@H]1OC(=O)[C@H](CCCCCC)[C@@H](OC(=O)CC(C)C)[C@H](C)OC(=O)[C@H]1NC(=O)C1=CC=CC(NC=O)=C1O UIFFUZWRFRDZJC-SBOOETFBSA-N 0.000 description 1
- PVEVXUMVNWSNIG-UHFFFAOYSA-N antimycin A3 Natural products CC1OC(=O)C(CCCC)C(OC(=O)CC(C)C)C(C)OC(=O)C1NC(=O)C1=CC=CC(NC=O)=C1O PVEVXUMVNWSNIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 210000004958 brain cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000036952 cancer formation Effects 0.000 description 1
- 239000012830 cancer therapeutic Substances 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 231100000504 carcinogenesis Toxicity 0.000 description 1
- 239000012094 cell viability reagent Substances 0.000 description 1
- 238000012054 celltiter-glo Methods 0.000 description 1
- 230000006706 cellular oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000000973 chemotherapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012230 colorless oil Substances 0.000 description 1
- 238000010226 confocal imaging Methods 0.000 description 1
- 238000004624 confocal microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000011254 conventional chemotherapy Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 125000000392 cycloalkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002999 depolarising effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 238000009509 drug development Methods 0.000 description 1
- 238000007877 drug screening Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001943 fluorescence-activated cell sorting Methods 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 108020004445 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 1
- 201000010235 heart cancer Diseases 0.000 description 1
- 210000002064 heart cell Anatomy 0.000 description 1
- 208000024348 heart neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 201000005787 hematologic cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000024200 hematopoietic and lymphoid system neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 125000004446 heteroarylalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013537 high throughput screening Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 201000010982 kidney cancer Diseases 0.000 description 1
- 210000003292 kidney cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000005229 liver cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000000464 low-speed centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 1
- 210000005265 lung cell Anatomy 0.000 description 1
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000002132 lysosomal effect Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000009401 metastasis Effects 0.000 description 1
- 230000027829 mitochondrial depolarization Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 201000002077 muscle cancer Diseases 0.000 description 1
- 210000000663 muscle cell Anatomy 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930191479 oligomycin Natural products 0.000 description 1
- MNULEGDCPYONBU-AWJDAWNUSA-N oligomycin A Polymers O([C@H]1CC[C@H](/C=C/C=C/C[C@@H](C)[C@H](O)[C@@](C)(O)C(=O)[C@@H](C)[C@H](O)[C@@H](C)C(=O)[C@@H](C)[C@H](O)[C@@H](C)/C=C/C(=O)O[C@@H]([C@@H]2C)[C@@H]1C)CC)[C@@]12CC[C@H](C)[C@H](C[C@@H](C)O)O1 MNULEGDCPYONBU-AWJDAWNUSA-N 0.000 description 1
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 1
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 1
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 239000013630 prepared media Substances 0.000 description 1
- 230000002062 proliferating effect Effects 0.000 description 1
- XJMOSONTPMZWPB-UHFFFAOYSA-M propidium iodide Chemical compound [I-].[I-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CCC[N+](C)(CC)CC)=C1C1=CC=CC=C1 XJMOSONTPMZWPB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000003531 protein hydrolysate Substances 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000019491 signal transduction Effects 0.000 description 1
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 1
- 201000000849 skin cancer Diseases 0.000 description 1
- 210000004927 skin cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000002415 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 229940054269 sodium pyruvate Drugs 0.000 description 1
- 239000012453 solvate Substances 0.000 description 1
- 201000002471 spleen cancer Diseases 0.000 description 1
- 210000004989 spleen cell Anatomy 0.000 description 1
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000000547 substituted alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003107 substituted aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 231100000820 toxicity test Toxicity 0.000 description 1
- 125000004044 trifluoroacetyl group Chemical group FC(C(=O)*)(F)F 0.000 description 1
- 125000001889 triflyl group Chemical group FC(F)(F)S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000004614 tumor growth Effects 0.000 description 1
- 231100000588 tumorigenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000000381 tumorigenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/16—Amides, e.g. hydroxamic acids
- A61K31/165—Amides, e.g. hydroxamic acids having aromatic rings, e.g. colchicine, atenolol, progabide
- A61K31/166—Amides, e.g. hydroxamic acids having aromatic rings, e.g. colchicine, atenolol, progabide having the carbon of a carboxamide group directly attached to the aromatic ring, e.g. procainamide, procarbazine, metoclopramide, labetalol
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C259/00—Compounds containing carboxyl groups, an oxygen atom of a carboxyl group being replaced by a nitrogen atom, this nitrogen atom being further bound to an oxygen atom and not being part of nitro or nitroso groups
- C07C259/04—Compounds containing carboxyl groups, an oxygen atom of a carboxyl group being replaced by a nitrogen atom, this nitrogen atom being further bound to an oxygen atom and not being part of nitro or nitroso groups without replacement of the other oxygen atom of the carboxyl group, e.g. hydroxamic acids
- C07C259/10—Compounds containing carboxyl groups, an oxygen atom of a carboxyl group being replaced by a nitrogen atom, this nitrogen atom being further bound to an oxygen atom and not being part of nitro or nitroso groups without replacement of the other oxygen atom of the carboxyl group, e.g. hydroxamic acids having carbon atoms of hydroxamic groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/33—Heterocyclic compounds
- A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
- A61K31/40—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom, e.g. sulpiride, succinimide, tolmetin, buflomedil
- A61K31/403—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom, e.g. sulpiride, succinimide, tolmetin, buflomedil condensed with carbocyclic rings, e.g. carbazole
- A61K31/404—Indoles, e.g. pindolol
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K45/00—Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
- A61K45/06—Mixtures of active ingredients without chemical characterisation, e.g. antiphlogistics and cardiaca
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P35/00—Antineoplastic agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
- C07D209/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with one carbocyclic ring
- C07D209/04—Indoles; Hydrogenated indoles
- C07D209/10—Indoles; Hydrogenated indoles with substituted hydrocarbon radicals attached to carbon atoms of the hetero ring
- C07D209/12—Radicals substituted by oxygen atoms
Abstract
本申请提供合成小分子及它们作为药物的用途，尤其是用于癌症治疗。还提供一种抑制癌干细胞的方法。还提供一种通过影响线粒体功能来治疗癌症和其他疾病的方法。还提供制备和使用化合物的方法。
Description
技术领域
本发明一般涉及合成小分子及其作为癌症治疗药物的用途的领域。
背景技术
肿瘤是异质性的。大部分肿瘤包含具有不同特征(包括代谢、抗原表达和基因表达)的多样化细胞集合，这些不同特征导致它们对治疗的敏感性不同(Meacham等人,Nature501:328-337(2013))。癌干细胞(CSC)是肿瘤内显示自我更新和肿瘤启动能力的一小部分细胞(Reya等人,Nature 414:105-111(2001))。它们对常规化学疗法和放射疗法产生耐药性，从而导致肿瘤转移和复发(Baumann等人,Nat.Rev.Cancer 8:545-554(2008))。预计选择性消除CSC可以极大地改善当前抗癌治疗的治疗效果(Dingli等人,Stem Cells 24:2603-2610(2006))。
第一种CSC抑制剂盐霉素是在乳腺CSC上16000种化合物的高通量筛选中发现的(Gupta等人,Cell 138:645-659(2009))。追踪性研究表明，盐霉素对各种类型的癌细胞有效。盐霉素诱导线粒体自噬、消耗细胞ATP水平和抑制Wnt/β-连环蛋白信号传导通路的能力与其对CSC的毒性有关。然而，最近据披露，由于ABC药物转运系统的更高表达，卵巢癌细胞的侧群可以逃避盐霉素的毒性，这可能会限制盐霉素作为抗癌药物的潜力(Boesch等人,Oncologist 21:1291-1293(2016))。除盐霉素外，其他分子，包括替加环素(tigecycline)、强力霉素(doxycycline)、氯硝柳胺(niclosamide)和青蒿琥酯(artesunate)，在其他独立筛选中也被识别为CSC抑制剂(Francesco等人,Biochemical Journal 475:1611-1634(2018))。它们都能抑制线粒体呼吸。
据报道，CSC的代谢不同于非CSC。由于Warburg效应，分化的肿瘤细胞主要依赖于糖酵解，但CSC能高度依赖糖酵解或氧化磷酸化(OXPHOS)。无论是这两种情况中的哪一种，线粒体在CSC功能中均起关键作用(Sancho等人,Cancer 114:1305-1312(2016))。据报道，线粒体质量增加、超极化线粒体膜电位和更高的抗氧化水平与CSC的干细胞特性有关(Kim等人,Semin.Cancer Biol.47:154-167(2017))。这些发现解释了为什么线粒体靶向化合物可以有效对抗CSC。
上述一些化合物已经进行了临床前研究或据报道进入临床试验，但到目前为止，还没有进一步令人鼓舞的结果报告。因此，迫切需要发现和开发新的靶向CSC的分子。
发明内容
本申请公开了用于靶向癌症的化合物、组合物和方法。申请还公开了通过消除癌干细胞来靶向癌症的化合物、组合物和方法。申请还公开了用于靶向癌干细胞的化合物、组合物和方法。申请还公开了通过线粒体靶向癌干细胞和其他疾病的化合物、组合物和方法。申请还公开了通过调节线粒体膜电位、线粒体活性氧产生、细胞呼吸、凋亡和自噬来靶向癌干细胞的化合物、组合物和方法。所述化合物是合成的小分子，可以诱导癌干细胞和癌细胞的死亡。在某些实施方式中，所述化合物对一种或多种类型的癌干细胞(例如卵巢癌干细胞)具有选择性。
本文提供一种可诱导细胞死亡的化合物，其具有式I：
其中A是取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的聚芳基、取代或未取代的聚杂芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的杂芳烷基、取代或未取代的聚芳烷基、取代或未取代的聚杂芳烷基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的C3-C20环烷基，或取代或未取代的C3-C20杂环基；其中每个B独立地具有以下结构：
其中X、X'和X”独立地是O、不存在、S、NR2、取代或未取代的烷基、取代或未取代的亚烷基、或取代或未取代的C3-C20杂环基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基烷基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C3-C20环烯基、取代或未取代的C3-C20环炔基、取代或未取代的氨烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烷芳基、取代或未取代的芳烷基；其中Y、Y'和Y”独立地是取代或未取代的烷基、不存在、O、S、NR3、取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的聚芳基、取代或未取代的聚杂芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的杂芳烷基、取代或未取代的杂芳烷基、取代或未取代的聚芳烷基、取代或未取代的聚杂芳烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C3-C20环烯基、取代或未取代的C3-C20环炔基、取代或未取代的C3-C20杂环基，或取代或未取代的氨烷基；其中Z是O、S或NR4；其中，L1和L2独立地是-OC(O)-、-C(O)-、-S(O)2-、-O-、不存在、-C(O)O-、-S(O)-、-C(O)NH-、-C(O)NRiv-、-NRivC(O)-、-C(O)OCH2-、-SO2NRiv-、-CH2Riv-、-NRivH-、-NRiv-、-OCONH-、-NHCOO-、-OCONRiv-、-NRivCOO-、-NHCONH-、-NRivCONH-、-NHCONRiv-、-NRivCONRiv-、-CHOH-、-CRivOH-、取代或未取代的烷基、取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的烷基氨基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基烷基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C3-C20环烯基、取代或未取代的C3-C20环炔基、取代或未取代的C3-C20杂环基、取代或未取代的氨烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烷芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的羧烷基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的酰基，或取代或未取代的氨基羰基；其中R1、R2、R3、R4、R5、R、R'，R”、R”'和Riv独立地是氢、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基烷基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C3-C20环烯基、取代或未取代的C3-C20环炔基、取代或未取代的C3-C20杂环基、取代或未取代的氨烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烷芳基、取代或未取代的芳烷基，或取代或未取代的酰基；其中C是取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的聚芳基、取代或未取代的聚杂芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的杂芳烷基、取代或未取代的聚芳烷基、取代或未取代的聚杂芳烷基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C3-C20环烯基、取代或未取代的C3-C20环炔基、未取代或取代的C3-C20杂环基、取代或未取代的氨烷基、取代或未取代的烷芳基、取代或未取代的羧烷基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的酰基、或取代或未取代的氨基羰基，或H；其中n是1到5的整数。
在某些实施方式中，A是取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基、取代或未取代的聚芳基、取代或未取代的聚杂芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的杂芳烷基、取代或未取代的聚芳烷基、取代或未取代的聚杂芳烷基，或取代或未取代的烷基；L1是-OC(O)-、-C(O)-或-S(O)2-。
在某些实施方式中，A是取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、或取代或未取代的烷基，其分别具有式(R7-)a(芳基)、(R7-)a(芳烷基)，或(R7-)a(烷基)，其中每个R7独立地是F3C-、F-、Cl-、O2N-、NC-、MeO-、HO-、HC(O)-、(R8)2N-，其中每个R8独立地是H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基烷基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C3-C20环烯基、取代或未取代的C3-C20环炔基、取代或未取代的C3-C20杂环基、取代或未取代的氨烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烷芳基、取代或未取代的芳烷基、或取代或未取代的酰基，其中a是0、1、2或3。
在某些实施方式中，A包括吸电子基团。
在某些实施方式中，所述吸电子基团是CF3、NO2、F、Cl、Br、I、CN、CHO、或取代或未取代的羰基、磺酰基、三氟乙酰基或三氟甲基磺酰基。
在某些实施方式中，A是取代或未取代的C1-18烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的芳烷基，其中被取代的C1-18烷基、被取代的芳基或被取代的芳烷基包括含氧、含氮或含硫部分。
在某些实施方式中，L1和L2选择为使得与B相邻的至少一个原子是氧、氮或硫。
在某些实施方式中，X是取代或未取代的杂环基，其中所述杂环基任选地被含氧、含氮或含硫部分，或吸电子基团取代。
在某些实施方式中，所述吸电子基团是CF3、NO2、F、Cl、Br、I、CN或CHO。
在某些实施方式中，每个Y、Y'或Y”独立地是取代或未取代的C1-10烷基、取代或未取代的芳烷基，其中被取代的烷基或被取代的芳烷基包括含氧、含氮或含硫部分或吸电子基团。
在某些实施方式中，所述吸电子基团是CF3、NO2、F、Cl、Br、I、CN或CHO。
在某些实施方式中，L2是NR10、O、S或不存在，其中R10是H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基烷基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C3-C20环烯基，取代或未取代的C3-C20环炔基、取代或未取代的C3-C20杂环基、取代或未取代的氨烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烷芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的羧烷基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的酰基，或取代或未取代的氨基羰基，其中C是H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基烷基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C3-C20环烯基、取代或未取代的C3-C20环炔基、取代或未取代的C3-C20杂环基、氨烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烷芳基、取代或未取代的C3-C20芳烷基、取代或未取代的羧烷基、取代或未取代的C3-C20烷氧基羰基、取代或未取代的C3-C20酰基，或取代或未取代的C3-C20氨基羰基。
在某些实施方式中，C是取代或未取代的芳基，其具有以下式：-(芳基)(-R11)b、-R11或-O-R11，其中每个R11独立地是-CF3、-F、C-Cl、-NO2、-CN、-O-Me、-OH、-NR12，其中每个R12独立地是H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基烷基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C3-C20环烯基、取代或未取代的C3-C20环炔基、取代或未取代的C3-C20杂环基、取代或未取代的氨烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烷芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的羧烷基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的酰基，或取代或未取代的氨基羰基，其中b是0、1、2或3。
在某些实施方式中，B是
其中X是O或不存在，其中Y是-CR13R14，其中R13是-CH2-C6H5、-CH2-O-C6H5、-C1-4烷基或-O-C1-4烷基，其中R14是H，其中Z是O；其中n是1；其中，A具有式(R7-)a(苯基)-，L1是-C(O)-，其中a是2，其中每个R7是F3C-；其中C是-CH2-C6H5、-CH2-O-C6H5、-C1-4烷基或-O-C1-4烷基；其中L2是NH、O或S。
在某些实施方式中，B是
其中X是O或不存在，其中Y是-CR13R14，其中R13是-CH2-C6H5、-CH2-O-C6H5、-C1-4烷基、-O-C1-4烷基、-CH2-(苯基)(-R15)c、-CH2-O-(苯基)(-R15)c、-C1-4烷基-R15或-O-C1-4烷基-R15，其中R14是H，其中每个R15独立地是-CF3、-F、C-Cl、-NO2、-CN、-O-Me、-OH、-NH，其中c是1或2，其中Z是O；其中n是1；其中A是(R7-)a(苯基)-CO-、C6H5-CH2-、C6H5-O-CH2-、C1-4烷基-或C1-4烷基-O-，其中a是2，其中每个R7独立地是F3C-、F-、Cl-、O2N-、NC-、MeO-、HO-、HN-；L1是-C(O)-或不存在；其中C是-CH2-C6H5、-CH2-O-C6H5、-C1-4烷基、-O-C1-4烷基、-CH2-(苯基)(-R16)d、-CH2-O-(苯基)(-R16)d、-C1-4烷基-R16或-O-C1-4烷基-R16，其中每个R16独立地是-CF3、-F、C-Cl、-NO2、-CN、-O-Me、-OH、-NH，其中d是1或2；并且
其中L2是NH、O或S。
本文提供具有以下结构的化合物：
其中每个R1'-R5'独立地是H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的烷氧基烷基、取代或未取代的杂烷基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的环烯基、取代或未取代的C3-C20环炔基、取代或未取代的C3-C20杂环基、取代或未取代的氨烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烷芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的羧烷基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的酰基，或取代或未取代的氨基羰基。
本文提供一种诱导细胞死亡的化合物，其选自：
在某些实施方式中，所述化合物用作药物。
在某些实施方式中，所述化合物用于治疗癌症，包括但不限于卵巢、肺、皮肤、肌肉、脑、肝脏、心脏、血液、肾脏或脾脏细胞。
在某些实施方式中，所述化合物用于通过抑制癌干细胞治疗癌症。
在一实施方式中，所述癌症是卵巢癌。
在一实施方式中，所述癌症是肝癌。
在某些实施方式中，所述化合物用作抑制癌干细胞的方法。
在某些实施方式中，所述化合物用于治疗癌症或由影响线粒体功能而诱发的其他疾病。在某些实施方式中，受影响的线粒体功能是线粒体膜电位去极化、超氧化物产生和呼吸衰减。
本文提供一种药物组合物，其包括至少一种式(I、II、III、IV)的化合物、其药学上可接受的盐、溶剂化物或水合物，以及至少一种药学上可接受的赋形剂。在一实施方式中，所述药物组合物用于治疗癌症。在一实施方式中，所述癌症是卵巢癌。在另一实施方式中，所述癌症是肝癌。
在某些实施方式中，所述药物组合物与另一抗癌药物组合使用。
本文提供一种医药产品，其包括：本文所述化合物和组合产品中同时、单独或交错用作药物的另一种化疗化合物。在一实施方式中，所述医药产品用于治疗癌症。在一实施方式中，所述癌症是卵巢癌。在另一实施方式中，所述癌症是肝癌。
本文提供一种治疗癌症或增殖性疾病的方法，其包括施用本文所公开的化合物的步骤。
本文提供一种抑制受试者中癌干细胞的方法，其包括将治疗有效量的本文所公开的化合物施用于有需要的受试者。所述癌干细胞包括但不限于卵巢、肺、皮肤、肌肉、脑、肝、心脏、血液、肾脏或脾脏癌干细胞。
本文提供一种抑制受试者中癌干细胞的方法，其包括将治疗有效量的本文所公开的化合物施用于有需要的受试者。在某些实施方式中，所述癌干细胞不是卵巢细胞。
本文提供一种通过抑制癌干细胞治疗癌症的方法，其中癌干细胞通过以下方式受到抑制：(i)诱导线粒体膜去极化；(ii)活性氧的产生；(iii)线粒体呼吸衰减。
在某些实施方式中，所述化合物以相对于癌细胞和正常细胞高至60倍的选择性诱导癌干细胞的细胞死亡。
在某些实施方式中，癌干细胞(CSC)经历自噬抑制和凋亡。在某些实施方式中，所述化合物(i)减少CSC的数量；(ii)降低CSC的成球能力或(iii)CSC的体内肿瘤种植能力。
本文提供包括本文所公开的药物组合物的试剂盒。
附图说明
本专利或申请文件中至少包含一幅彩色绘图。有彩色绘图的本专利或专利申请出版物的复印件将由当局根据要求并支付必要的费用后提供。
合并在本说明书中并构成本说明书一部分的附图说明了所公开的方法和组合物的几个实施方式，并与说明书一起用于解释所公开的方法和组合物的原理。
图1是显示实施例部分中描述的合成化合物的化学结构的图。
图2是显示悬浮培养中卵巢癌HEY A8细胞形成的球体具有较高数量的CD133抗原表型细胞的柱状图。
图3是显示5μM浓度下实施例1至14对HEY A8 CSC的细胞毒性的柱状图。
图4是显示化合物sff-2-112、sff-2-124、sff-2-132和sff-2-100(“实施例1、3、4和14”)在不同浓度下对卵巢癌细胞Hey A8、SKOV3和相应CSC的对比毒性的线状图。在与指定浓度(μM)的分子孵育48h后，测量细胞活力。
图5是显示化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)可减少贴壁细胞中具有CD133抗原表型的细胞数量的柱状图。
图6是显示用化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)处理的细胞的成球能力显著降低的柱状图。
图7是显示在体外用化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)处理细胞后，它们在小鼠中的致瘤能力显著降低的线状图。
图8a)和图8b)是显示添加化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)后线粒体膜电位立即去极化的图。通过JC-1红绿比随时间变化对线粒体膜电位进行监测。
图9是显示化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)诱导Hey A8细胞中超氧化物产生的线状图。通过监测HKSOX-2m的相对荧光强度随时间的变化来测量超氧化物。
图10是显示化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)以浓度依赖性方式减弱癌细胞呼吸的线状图。使用seahorse XF24分析仪测量氧消耗速率(OCR)。
图11a)和图11b)是显示化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)选择性诱导癌干细胞凋亡性细胞死亡的图像。a)用膜联蛋白V和PI对细胞进行染色。b)凋亡相关蛋白PARP、半胱天冬酶3、半胱天冬酶9和微管蛋白作为内部标记物的免疫印迹。
图12是自噬相关蛋白P62和LC3的免疫印迹页。GAPDH被用作内部标记物。结果显示化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)选择性地抑制癌干细胞的自噬。
图13是显示化合物sff-2-112(“实施例1”)和sff-2-124(“实施例3”)在不同浓度下对CD133表达较低和较高的肝癌细胞Huh 7的对比毒性的线状图。在与指定浓度(μM)的分子孵育48h后，测量细胞活力。
具体实施方式
癌干细胞(CSC)是肿瘤中负责肿瘤生长和肿瘤发生的亚群。它们对目前的许多癌症治疗都有耐药性。本文提供一种治疗癌症的方法。本文提供一种通过抑制CSC治疗癌症的方法。本文提供一种选择性根除耐药卵巢CSC的方法。本文提供一种通过诱导癌细胞或癌干细胞死亡来治疗肝癌的方法。本文提供含有氨氧基酸单元的化合物诱导卵巢癌细胞、CSC，肝癌细胞和CSC死亡。α-氨氧基酸是在胺和α-碳单元中插入额外氧的氨基酸的类似物。它们具有非凡的生物稳定性。它们的易于获得性和高度结构模块化为构建药物筛选和开发库提供了可能性。
本文提供可诱导癌细胞和CSC死亡的化合物。所提供的化合物可以抑制肿瘤形成。相对于癌细胞，这些化合物能够以1-10、10-20、20-30、30-40、40-50、50-60、60-70、70-80、80-90、90-100倍的选择性诱导CSC死亡。在某些实施方式中，所述化合物可诱导癌细胞和CSC的凋亡性细胞死亡。在某些实施方式中，所述化合物可诱导癌细胞和CSC的自噬抑制。在某些实施方式中，所述化合物通过影响细胞线粒体功能，包括但不限于使线粒体膜电位去极化、活性氧产生、线粒体呼吸衰减，从而诱导细胞死亡。在某些实施方式中，所述化合物可破坏溶酶体pH。在某些实施方式中，所述化合物为含有α-氨氧基酸骨架的合成小分子。
发明人筛选了抗卵巢癌干细胞的氨氧基酸库。包括氨氧基酸单体和二肽在内的14种化合物已被识别对卵巢癌HEY A8 CSC具有毒性。
进一步评估化合物sff-2-112、sff-2-124、sff-2-132和sff-2-100对卵巢癌HEYA8细胞、SKOV3细胞及其相应的CSC以及正常细胞的IC50值。已经发现，这四种分子可以以相对于卵巢癌细胞和正常细胞高至60倍的选择性诱导卵巢CSC的死亡。选择化合物sff-2-112和sff-2-132进行进一步研究。研究表明，这些分子可以减少CD133+细胞数量，降低HEY A8细胞的成球能力和体内肿瘤种植能力。目前的发明还表明，化合物sff-2-112或sff-2-132可通过诱导线粒体膜电位去极化、超氧化物产生和呼吸衰减来影响细胞线粒体功能。治疗后，癌细胞发生自噬抑制和凋亡。
还评估了化合物sff-2-112和sff-2-124对肝癌Huh7细胞的IC50值。CD133被用作肝CSC的标志物。结果发现，这两种化合物可以杀死肝癌细胞(CD133-)和CSC(CD133+)。
5.1氨氧基酸库中的化合物可选择性诱导卵巢CSC死亡
氨氧基酸是通过标准的肽偶联程序合成的。它们的结构如图1所示。在悬浮条件下通过球体培养获得CSC。已经证实，这些球体确实含有明显更高量的具有CD133抗原表型的细胞，其据报道可以代表卵巢CSC(图2)。用化合物处理48h后，使用发光剂测量CSC的细胞活力。化合物sff-3-85(“实施例2”)以10μM的剂量使用，所有其他化合物以5μM的浓度使用。所有实验均进行三次，数据以平均值±SD表示。
包括氨氧基酸单体和二肽在内的14种化合物已被识别为对HEY A8 CSC具有毒性。进一步测定了化合物sff-2-112、sff-2-124、sff-2-132和sff-2-100对贴壁癌HEY A8、SKOV3细胞和CSC的半数最大抑制浓度(IC50)值。如图4所示，这三种分子被证实对CSC的选择性均优于贴壁癌细胞。尤其是化合物sff-2-132，其对CSC的选择性比对癌细胞高至60倍。还测试了它们对其他正常细胞系NIH3T3、HEK293和MDCK的毒性，表1总结了IC50值。这些数据清楚地表明，相对于卵巢癌细胞和正常细胞，化合物sff-2-112、sff-2-124、sff-2-132和sff-2-100可以选择性地诱导卵巢CSC的死亡。
表1.不同类型细胞系上化合物的IC50值(μM)。
5.2化合物sff-2-112和sff-2-132可以降低CD133+的数量和细胞的肿瘤形成能力。
据报道，CD133是卵巢癌干细胞的标志物。用合成分子处理细胞后，测量CD133+细胞的数量。用紫杉醇(100nM)、浓度为15μM的化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)处理HEY A8细胞。使用含有0.1％ DMSO的培养基作为阴性对照。图5中的结果表明，与DMSO处理组相比，sff-2-112(“实施例1”)和化合物sff-2-132(“实施例4”)显著减少了CD133+细胞的数量。
悬浮培养中的成球能力与癌细胞系中的CSC数量相关。图6中的结果显示，相对于DMSO处理组，化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)显著降低卵巢癌细胞的成球能力。还评估了用化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)治疗后细胞的体内肿瘤种植能力。用紫杉醇作阴性对照。可以观察到，与紫杉醇预处理组和未处理组相比，sff-2-112(“实施例1”)或化合物sff-2-132(“实施例4”)预处理导致肿瘤大小显著减小(图7)。这些发现表明，卵巢癌球体内的CSC对紫杉醇具有耐药性，但对化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)的处理敏感。5.3合成分子可影响细胞线粒体功能，诱导细胞凋亡，以及抑制细胞自噬。
在Hey A8细胞和CSC中研究了化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)对线粒体膜电位的影响(图8a)和图8b))。图8a)中的数据显示，sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)可以以剂量依赖性方式使线粒体膜电位去极化。动力学研究表明，这两种分子在添加后30秒内使线粒体膜电位去极化(图8b))。
化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)诱导ROS产生的能力也在HEY A8细胞上进行了评估(图9)。用超氧化物荧光探针HKSOX-2m监测ROS的产生。荧光强度的增加表明产生了超氧物。(n＝50-100个细胞)。
随后，还发现化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)可影响细胞呼吸。使用XF24胞外通量分析仪(Seahorse，Bioscience)测量细胞氧消耗速率(OCR)。添加sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)后，OCR立即增加。但后来，细胞对随后添加FCCP、抗菌素A和鱼藤酮的呼吸反应显著降低(图10)。这些结果表明呼吸链受到这两种化合物的影响。当添加更高剂量的合成分子时，这些效应更加明显。
此外，目前的发明已证明化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132的上述效应导致HEY A8癌细胞和CSC的凋亡。如图11a)所示，仅DMSO处理CSC产生4.92％的膜联蛋白V阳性细胞；化合物sff-2-112(“实施例1”)在5μM下处理产生21.0％的膜联蛋白V阳性细胞；实施例5在5μM下处理产生30.4％的膜联蛋白V阳性细胞。对于癌细胞，仅DMSO处理产生1.73％的膜联蛋白V阳性细胞；实施例1在30μM下处理产生8.21％的膜联蛋白V阳性细胞；化合物sff-2-132(“实施例4”)在5μM下处理产生30.4％的膜联蛋白V阳性细胞。对于癌细胞，仅DMSO处理产生1.73％的膜联蛋白V阳性细胞；实施例4在30μM下处理产生1.30％的膜联蛋白V阳性细胞。尽管化合物对CSC的浓度比对癌细胞的浓度低6倍，但CSC的凋亡细胞数远高于癌细胞。
即使比在癌细胞中的化合物浓度低10倍时，在CSC中也观察到蛋白PARP1、半胱天冬酶3和半胱天冬酶9的激活(图11b))。这些结果进一步证明化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)对卵巢CSC的高度选择性。
最后，已证明用化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)处理的细胞中的自噬受到抑制。即使比在癌细胞中的化合物浓度低10倍时，CSC中这种作用也更为明显。
6.实施例
实施例1.化合物的合成
化合物sff-3-85、sff-3-100、sff-3-101(“实施例2、9和10”)根据下述一般程序合成(方案I)。
方案I.化合物sff-3-85、sff-3-100和sff-3-101(“实施例2、9和10”)的合成。
根据Yang等人,J.Org.,Chem.,2001,66,7303-7312中描述的程序制备起始材料S1。在化合物S1(1mmol，1当量)的MeOH/CHCl3(1:1，10ml)溶液中添加NH2NH2·H2O(1.6mmol，1.6当量)。在室温下搅拌2.5h后，反应混合物在真空中浓缩。残余物溶解在CH2Cl2中，并用5％ NaHCO3和盐水洗涤。将有机层在无水Na2SO4上干燥并浓缩，以得到游离胺的粗产物，其直接用于以下步骤而无需进一步纯化。向溶解在CH2Cl2(5ml)中的游离胺溶液中添加饱和NaHCO3溶液(5ml)。然后逐滴添加3,5-二(三氟甲基)苯甲酰氯(1.2mmol，1.2当量)。搅拌1h后，用CH2Cl2稀释反应混合物。用CH2Cl2萃取水层三次。将合并的有机层在无水Na2SO4上干燥并浓缩，得到化合物S2，其直接用于以下步骤。H2气氛中，在化合物S2的CH2Cl2(5mL)溶液中添加10％(w/w)Pb/C。在室温下搅拌2h后，用硅藻土过滤反应混合物。滤液在真空中浓缩，得到化合物S3，其直接用于肽偶联。将EDCI(1.5mmol，1.5当量)、HOAt(1.3mmol，1.3当量)和苯胺(1.1mmol，1.1当量)依次添加到游离酸S3的CH2Cl2(5mL)溶液中。在室温下搅拌反应过夜，然后用CH2Cl2稀释，并用5％NaHCO3、0.5N HCl和盐水洗涤。有机层在无水Na2SO4上干燥，并在真空中浓缩。残余物通过硅胶柱层析纯化，得到化合物sff-3-85、sff-3-100和sff-3-101(“实施例2、9和10”)。
化合物sff-3-85：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.73(s,1H),10.17(s,1H),8.26(s,2H),8.00(s,1H),7.61(s,1H),7.59(s,1H)7.29-7.25(m,2H),7.13(t,J＝7.37Hz,1H),4.62-4.60(m,1H),1.60(d,J＝6.99Hz,3H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ170.6,165.7,137.7,133.2,133.0(q,2JC,F＝33.8Hz),129.6,128.2,126.5,125.5,123.2(q,1JC,F＝272.3Hz),120.8,84.7,18.0；19F(376MHz,CDCl3)δ-63.0；
化合物sff-3-100：1H NMR(500MHz,CDCl3)δ10.50(s,1H),10.11(s,1H),8.24(s,2H),8.05(s,1H),7.68-7.67(m,2H),7.35-7.32(t,J＝7.9Hz,2H),7.14-7.11(m,1H),4.64-4.63(m,1H),4.08-4.07(m,1H),3.89-3.86(m,1H),1.27(s,9H)；13C NMR(126MHz,CDCl3)δ167.38,165.37,138.75,134.33,133.79(q,2JC,F＝34.7Hz),130.37,128.83,127.38,126.03,124.05(q,2JC,F＝273.7Hz),121.27,88.31,76.32,63.81,28.80；19F(470MHz,CDCl3)δ-63.0；C22H23F6N2O4(M+H+)的HRMS(ESI)：计算值493.1478，实验值493.0971。
1H NMR(500MHz,CDCl3+CD3OD)δ8.33(s,2H),8.08(s,1H),7.57-7.56(m,2H),7.32-7.26(m,4H),7.11(t,J＝7.3Hz,1H),6.94(s,1H),6.92(s,1H),4.72-4.80(m,1H),3.34-3.33(m,1H),3.23-3.18(m,1H),1.29(s,9H)；13C NMR(126MHz,CDCl3+CD3OD)δ168.35,163.74,153.06,136.36,132.52,131.21(q,2JC,F＝37.4Hz),130.48,129.26,127.84,126.98,124.64,123.77,123.21,122.07(q,2JC,F＝272.7Hz),119.30,86.58,77.80,36.42,27.35；19F(470MHz,CDCl3)δ-59.9；C28H27F6N2O4(M+H+)的HRMS(ESI)：计算值569.1791，实验值569.1880。
化合物sff-2-124(“实施例3”)根据方案2所描述的程序合成。
方案2.化合物sff-2-124(“实施例3”)的合成。
根据Yang等人,J.Org.,Chem.,2001,66,7303-7312中描述的程序制备起始材料S4。在室温下，通过注射器向化合物3-S8(153.3mg，0.46mmol)的CH2Cl2(2.5mL)溶液中添加等体积的CF3COOH(2.5mL)。在室温下搅拌3h后，反应混合物在真空中浓缩。残余物与甲苯共沸两次，得到白色固体形式的游离酸化合物S5，其直接用于下一步，无需进一步纯化。
将EDCI(132.3mg，0.69mmol)、HOAt(81.7mg，0.6mmol)和苯胺(46.6mg，0.5mmol)依次添加到化合物S5的CH2Cl2(4mL)溶液中。在室温下将反应搅拌过夜，然后用CH2Cl2稀释，并用5％NaHCO3、0.5N HCl和盐水洗涤。有机层在无水Na2SO4上干燥，并在真空中浓缩。残余物通过硅胶柱层析纯化，得到白色固体形式的化合物S6(240.7mg，99％产率)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.47(s,1H),7.85-7.84(m,2H),7.78-7.75(m,4H),7.37-7.34(m,2H),7.13(t,J＝7.4Hz,1H),4.91(dd,J＝9.5Hz,3.6Hz,1H),2.23-2.16(m,1H),1.99-1.85(m,2H),1.16(d,J＝6.6Hz,3H),1.05(d,J＝6.6Hz,3H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ168.9,164.4,137.7,135.2,129.1,128.8,124.6,124.1,120.0,87.2,42.0,25.0,23.4,21.9；C20H21N2O4(M+H+)的HRMS(ESI)：计算值353.1496，实验值353.1492。
在化合物S6(140.9mg，0.40mmol)的MeOH/CHCl3(1:1，5mL)溶液中添加NH2NH2·H2O(40.1mg，0.80mmol)。在室温下搅拌2.5h后，反应混合物在真空中浓缩。残余物溶解在CH2Cl2中，并用5％NaHCO3和盐水洗涤。将有机层在无水Na2SO4上干燥并浓缩，以得到化合物S7的粗产物，其直接用于下一步骤，无需进一步纯化。
向溶解在CH2Cl2(2.5mL)中的化合物S7溶液中添加饱和NaHCO3溶液(2.5mL)。然后逐滴添加3,5-二(三氟甲基)苯甲酰氯(110.6mg，0.40mmol)。搅拌过夜后，用CH2Cl2稀释反应混合物。用CH2Cl2萃取水层三次。将合并的有机层在无水Na2SO4上干燥并浓缩。粗油通过快速柱层析纯化，得到白色固体形式的化合物sff-2-124(86.9mg，47％产率)。1H NMR(400MHz,CD3CN)δ10.51(s,1H),9.88(s,1H),8.31(s,2H),8.19(s,1H),7.68(d,J＝8.0Hz,2H),7.36-7.32(m,2H),7.13-7.09(m,1H),4.51(dd,J＝9.6,3.8Hz,1H),1.90-2.02(m,1H),1.83-1.70(m,2H),1.06(d,J＝6.6Hz,3H),1.01(d,J＝6.6Hz,3H)；13C NMR(150MHz,CD3OD)δ172.2,164.8,139.1,135.2,133.1(q,2JC,F＝22.5Hz),139.9,129.0,127.1,125.7,124.4(q,1JC,F＝270.0Hz),121.3,86.6,42.0,25.9,23.6,22.3；19F(376MHz,CD3CN)δ-63.0；C21H20F6N2O3Na(M+Na+)的HRMS(ESI)：计算值485.1276，实验值485.1283。
方案3.化合物sff-2-132(“实施例4”)的合成。
在化合物S8(794.8mg，2.0mmol)的MeOH(20mL)溶液中添加NH2NH2·H2O(400.5mg，8.0mmol)。在室温下搅拌2.5h后，反应混合物在真空中浓缩。残余物溶解在CH2Cl2中，并用5％ NaHCO3和盐水洗涤。将有机层在无水Na2SO4上干燥并浓缩，得到化合物S9的粗产物，该产物直接用于以下步骤，无需进一步纯化。
向溶解在CH2Cl2(10mL)中的化合物S9溶液中添加饱和NaHCO3溶液(10mL)。然后逐滴添加3,5-二(三氟甲基)苯甲酰氯(553.1mg，2.0mmol)。搅拌过夜后，用CH2Cl2稀释反应混合物。用CH2Cl2萃取水层三次。将合并的有机层在无水Na2SO4上干燥并浓缩。粗油通过快速柱层析纯化，得到无色油状化合物sff-2-132(862.6mg，产率85％)。1H NMR(500MHz,CD3CN)δ10.17(s,1H),8.24(s,2H),8.16(s,1H),7.36-7.29(m,5H),4.63(t,J＝3.3Hz,1H),4.57(q,J＝11.8Hz,2H),3.93-3.87(m,2H),1.46(s,9H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ169.0,163.4,137.4,133.8,132.2(q,2JC,F＝34.0Hz),128.5,128.0,127.9,127.6,125.3,123.0(q,1JC,F＝271.3Hz),83.4,77.4,73.7,69.2,28.1；19F(376MHz,CDCl3)δ-63.0；C23H23F6NO5Na(M+Na+)的HRMS(ESI)：计算值530.1378，实验值530.1395。
/>
方案4.化合物sff-3-86(“实施例5”)的合成。
在室温下，通过注射器向化合物sff-2-132(152.2mg，0.30mmol)的CH2Cl2(1.5mL)溶液中添加等体积的CF3COOH(1.5mL)。在室温下搅拌3h后，反应混合物在真空中浓缩。残余物与甲苯共沸两次，得到白色固体形式的游离酸化合物S10，直接用于酰胺偶联。
氩气氛中-20℃条件下，在化合物S10(71.9mg，0.16mmol)的无水THF(1.5mL)溶液中添加三乙胺(19mg，0.19mmol)，随后添加EtCOOCl(17.4mg，0.16mmol)。搅拌20min后，添加溶解在无水THF(0.5ml)中的4-氟苯胺(20.0mg，0.18mmol)。让反应在室温下搅拌过夜。然后，加入10ml水，用CH2Cl2萃取混合物三次。用5％ NaHCO3和盐水洗涤合并的有机层。有机层在无水Na2SO4上干燥并浓缩得到粗油，粗油通过快速柱层析纯化，得到白色固体形式的化合物sff-3-86(52.3mg，62％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.42(br,1H),10.35(br,1H),8.15(s,2H),8.01(s,1H),7.60(s,2H),7.27-7.23(m,5H),6.99(t,J＝8.6Hz,2H),4.68-4.66(m,1H),4.57(ABq,JAB＝15.1Hz,2H),4.10(dd,J＝11.1,2.4Hz,1H),3.93(dd,J＝11.1,7.9Hz,1H)；13C(125MHz,CDCl3)δ166.7,165.5,160.2(d,1JC,F＝237.8Hz),137.6,133.9,133.1,133.0(q,2JC,F＝34.15Hz),129.2,128.9,128.5,128.2,126.7,125.5(q,1JC,F＝272.2Hz),122.3(d,3JC,F＝7.2Hz),116.2(d,2JC,F＝21.8Hz),87.8,74.6,70.5；19F(376MHz,CDCl3)δ-62.9；C25H20F7N2O4HRMS(M+H+)的HRMS(ESI)：计算值544.1228，实验值545.1265。
方案5.化合物sff-3-87(“实施例6”)的合成。
将EDCI(28.9mg，0.15mmol)、DMAP(4.2mg，0.03mmol)和异丁醇(25.3mg，0.34mmol)依次添加到化合物S10(51.2mg，0.11mmol)的CH2Cl2(1.5mL)溶液中。在室温下将反应搅拌过夜，然后用CH2Cl2稀释，并用5％ NaHCO3、0.5N HCl和盐水洗涤。有机层在无水Na2SO4上干燥，并在真空中浓缩。残余物通过硅胶柱层析纯化，得到白色固体形式的化合物sff-3-87(47.4mg，82％产率)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.28(br,1H),8.21(s,2H),7.96(s,1H),7.29-7.25(m,5H),4.87(br,1H),4.59-4.49(m,2H),4.05-3.93(m,4H),1.97-1.89(m,1H),0.92(s,3H),0.90(s,3H)；13C NMR(126MHz,CDCl3)δ169.92,137.16,132.04(q,2JC,F＝33.8Hz),128.41,127.90,127.75,127.50,127.23,124.98,122.89(q,1JC,F＝272.9Hz),82.66,73.64,71.80,68.86,27.65,18.89；19F(376MHz,CDCl3)δ-62.9；C23H24F6NO5(M+H+)的HRMS(ESI)：计算值509.1553，实验值509.1587。
方案6.化合物sff-3-91(“实施例7”)的合成。
在化合物S8(300mg，0.76mmol)的MeOH(20mL)溶液中添加NH2NH2·H2O(150.2mg，3.0mmol)。在室温下搅拌2.5h后，反应混合物在真空中浓缩。残余物溶解在CH2Cl2中，并用5％ NaHCO3和盐水洗涤。将有机层在无水Na2SO4上干燥并浓缩，得到化合物S9的粗产物，该产物直接用于以下步骤，无需进一步纯化。
向溶解于CH2Cl2(2.5mL)中的化合物S9(93.6mg，0.35mmol)溶液中添加饱和NaHCO3溶液(2.5mL)。然后逐滴添加4-三氟甲基苯甲酰氯(80.9mg，0.39mmol)。搅拌1h后，用CH2Cl2稀释反应混合物。用CH2Cl2萃取水层三次。将合并的有机层在无水Na2SO4上干燥并浓缩。粗油通过快速柱层析纯化，得到白色固体形式的化合物S11(95.0mg，产率61％)。
将EDCI(45.8mg，0.24mmol)、HOAt(28.3mg，0.21mmol)和苯胺(18.6mg，0.18mmol)依次添加到化合物S11(70.0mg，0.16mmol)的CH2Cl2(2mL)溶液中。在室温下将反应搅拌过夜，然后用CH2Cl2稀释，并用5％ NaHCO3、0.5N HCl和盐水洗涤。有机层在无水Na2SO4上干燥，并在真空中浓缩。残余物通过硅胶柱层析纯化，得到白色固体形式的化合物sff-3-91(63.8mg，87％产率)。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ10.47(s,1H),9.96(s,1H),7.79-7.63(m,6H),7.35-7.26(d,J＝7.6Hz,7H),7.12(t,J＝7.4Hz,1H),4.70-4.57(m,3H),4.17(dd,J＝11.1,2.4Hz,1H),3.97(dd,J＝11.4,9.2Hz,1H)；13C NMR(126MHz,CDCl3)δ166.47,165.92,137.58,137.24,134.35(q,2JC,F＝32.8Hz),133.72,128.98,128.69,128.28,128.08,127.72,125.85,124.61,123.42(q,1JC,F＝274.2Hz),119.92,86.95,73.94,70.14；19F(376MHz,CDCl3)δ-63.1；C24H22F3N2O4(M+H+)的HRMS(ESI)：计算值459.1448，实验值459.1502。
方案7.化合物sff-3-98-2和Amy-1-4(“实施例8和11”)的合成。
根据Yang等人,J.Org.,Chem.,2001,66,7303-7312中描述的程序制备起始材料S13。向化合物S13(1mmol，1当量)的MeOH/CHCl3(1:1，10ml)溶液中添加NH2NH2·H2O(1.6mmol，1.6当量)。在室温下搅拌2.5h后，反应混合物在真空中浓缩。残余物溶解在CH2Cl2中，并用5％ NaHCO3和盐水洗涤。将有机层在无水Na2SO4上干燥并浓缩以得到游离胺S14的粗产物，其直接用于以下步骤而无需进一步纯化。向溶解在CH2Cl2(5ml)中的游离胺S14溶液中添加饱和NaHCO3溶液(5ml)。然后逐滴添加3,5-二(三氟甲基)苯甲酰氯(1.2mmol，1.2当量)。搅拌1h后，用CH2Cl2稀释反应混合物。用CH2Cl2萃取水层三次。将合并的有机层在无水Na2SO4上干燥并浓缩以得到粗油，其通过硅胶柱层析纯化得到化合物S15。
在室温下，通过注射器向化合物S15的CH2Cl2溶液中添加等体积的CF3COOH。在室温下搅拌3h后，反应混合物在真空中浓缩。残余物与甲苯共沸两次，得到游离酸化合物S16，其直接用于酰胺偶联反应。将EDCI(1.5mmol，1.5当量)、HOAt(1.3mmol，1.3当量)和苯胺(1.1mmol，1.1当量)依次添加到游离酸S16的CH2Cl2溶液中。在室温下搅拌反应过夜，然后用CH2Cl2稀释，并用5％ NaHCO3、0.5N HCl和盐水洗涤。有机层在无水Na2SO4上干燥，并在真空中浓缩。残余物通过硅胶柱层析纯化，得到化合物sff-3-98-2和Amy-1-4(“实施例8和11”)。
化合物sff-3-98-2:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.42(s,1H),10.29(s,1H),8.16(s,2H),8.03(s,1H),7.70-7.69(m,2H),7.36-7.26(m,7H),7.13(t,J＝7.4Hz,1H),4.75-4.54(m,3H),4.38-4.37(m,1H),1.34(d,J＝6.5Hz,3H)；13C NMR(126MHz,CDCl3)δ166.64,165.27,138.54,138.03,133.49,133.08(q,2J＝34.8Hz),129.60,129.27,128.82,128.47,128.14,126.70,125.27,123.17(q,1J＝263.5Hz),120.44,89.59,76.55,72.17,14.49。19F(376MHz,CDCl3)δ-62.9；C26H23F6N2O4(M+H+)的HRMS(ESI)：计算值541.1478，实验值541.1465。
化合物Amy-1-4:13C NMR(126MHz,CD3OD)δ170.64,165.13,138.12,134.27,132.40(q,2J＝33.9Hz,1C),129.06,128.23,125.78,124.85,123.62(q,1J＝269.14Hz),120.51,90.17,38.31,26.30,13.47,11.35；
根据H.-y.Zha在Design,synthesis and characterization of synthetic iontransporters,PhD The University of Hong Kong,Hong Kong,2012中描述的程序制备化合物Amy-1-8的起始材料。按照方案7中描述的相同程序，获得白色固体形式的化合物Amy-1-8：1H NMR(400MHz,DMSO)δ12.61(s,1H),10.89(s,1H),10.25(s,1H),8.39(s,2H),8.34(s,1H),7.63-7.58(m,3H),7.33-7.27(m,4H),7.08-6.97(m,3H),4.89-4.87(m,1H),3.31-3.28(m,2H)；13C NMR(126MHz,DMSO)δ169.03,162.90,138.79,136.48,134.59,131.01(q,2JC,F＝33.3Hz),129.16,128.64,127.87,125.86,124.38,124.20,123.44(q,1JC,F＝273.1Hz),121.40,119.99,118.86,118.83,111.79,109.13,86.12,27.47；19F(376MHz,CDCl3)δ-61.4；C26H20F6N3O3(M+H+)的HRMS(ESI)：计算值535.1325，实验值536.1357。
根据F.-F.Shen在Design and synthesis ofα-aminoxy acid-based cationtransporters and their applications as anti-cancer and antibacterial agents,PhD The University of Hong Kong,Hong Kong,2018中描述的程序，获得白色固体形式的化合物sff-2-100(73％)：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ11.22(br,1H),10.00(s,1H),9.76(br,1H),8.08(s,2H),8.01(s,1H),7.64(s,1H),7.62(s,1H),7.30-7.26(m,12H),7.10-7.06(m,1H),4.62-4.52(m,4H),4.03(d,J＝11.9Hz,1H),3.92-3.87(m,1H),3.42(d,J＝13.62Hz,1H),3.11-3.05(m,1H)；13C NMR(125MHz,CD3OD)δ172.0,170.4,169.0,138.9,138.8,137.5,134.8,133.0(q,2JC,F＝33.2Hz),130.7,129.7,129.4,129.3,128.9,128.7,128.6,127.8,126.1,125.6,124.4(q,1JC,F＝272.3Hz),121.4,88.3,84.8,74.5,69.6,38.8；19F NMR(376.5MHz,CDCl3)δ-62.9；C34H30F6N3O6(M+H+)的HRMS(ESI)：计算值690.2033，实验值690.2003。
实施例2.包括sff-2-112、sff-3-85、sff-2-124、sff-2-132、sff-3-86、sff-3-87、sff-3-91、sff-3-98-2、sff-3-100、sff-3-101、Amy-1-4、Amy-1-8、sff-2-100和FPM-1-87(实施例1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13和14)在内的14种化合物显示出对卵巢HEY A8CSC的毒性。
材料和方法：
细胞培养
人卵巢癌细胞系HEY A8和SKOV3是Alice Wong教授的团队(香港大学)赠送的。细胞在37℃下含5％ CO2的增湿空气中，在添加有10％ FBS和1％青霉素/链霉素的Dulbecco’s Modified Eagle(DMEM)培养基中生长。球体的分离和培养在无血清、干细胞选择性条件下进行，如文献Ip etl.Oncogene 2014,5,9133-9149中所述。简而言之，在接种后1-2周，可以观察到非贴壁的球形细胞簇，并通过低速离心从单个细胞中分离出来。传8～10代后，非贴壁的球形细胞簇呈明显的球形。利用这种选择条件，HEY A8球体(HEY A8 SP)或SKOV3球体(SKOV3 SP)可以在干细胞选择条件下在3天内经酶分离并重组成球体。为了允许分化，将分离的球形细胞接种在组织培养板上的添加有10％ FBS和1％ PS的培养基(MCDB 105:M199＝1:1)中。
毒性试验
HEY A8 SP细胞(5×104)以一式三份接种在100-mm Petri培养皿中的10ml无血清MCDB105培养基中，培养7天形成球体。添加终浓度为5μM的化合物。将细胞进一步在37℃下培养48h。然后通过离心收集细胞并移除培养基。然后向每个试管中加入100μL CellTiterLuminescent Cell Viability试剂，摇动培养10min。之后，将试剂转移到96孔板中，并使用微孔板读取器(SpectraMax 340PC 384，Molecular Devices)测量细胞活力。
结果：
在筛选了氨氧基酸类化合物的小库后，包括sff-2-112、sff-3-85、sff-2-124、sff-2-132、sff-3-86、sff-3-87、sff-3-91、sff-3-98-2、sff-3-100、sff-3-101、Amy-1-4、Amy-1-8、sff-2-100和FPM-1-187(实施例1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13和14)在内的14个分子显著降低HEY A8 CSC的细胞活力(图1)。其中化合物sff-2-112、sff-2-132和sff-2-100显示出毒性最高。
实施例3.相对于癌细胞，化合物sff-2-112、sff-2-124、sff-2-132和sff-2-100能更具选择性地诱导HEY A8和SKOV3 CSC的死亡。
材料和方法：
HEY A8或SKOV3癌细胞以一式三份接种在96孔板中的0.1mL完全培养基中培养24h。之后，将培养基更换为含有不同浓度化合物的新鲜制备培养基。细胞再培养48h。然后根据制造商的说明，使用Luminescent Cell Viability试剂测量细胞活力。使用微孔板读取器(SpectraMax 340PC 384，Molecular Devices)测量550nm处的发光。
HEY A8 SP细胞或SKOV3 SP细胞(5×104)以一式三份接种在100-mm Petri培养皿中的10ml无血清MCDB105培养基中，培养7天，形成球体。然后加入不同浓度的药物。将细胞进一步在37℃下培养48h。然后通过离心收集细胞并移除培养基。然后向每个试管中加入100μL CellTiterLuminescent Cell Viability试剂，摇动培养10min。之后，将试剂转移到96孔板中，并使用微孔板读取器(SpectraMax 340PC 384，Molecular Devices)测量细胞活力。
结果：
如图4所示，三种化合物对卵巢癌细胞的选择性均高于CSC。尤其是化合物sff-2-132(“实施例4”)，显示出最好的选择性。化合物sff-2-132(“实施例4”)对HEY A8 CSC的IC50值为1.0±0.9μM，对HEY A8癌细胞为52.9±1.9μM，对SKOV3 CSC为1.0±0.9μM，对SKOV3癌细胞为63.4±8.9μM。进一步的研究集中在化合物sff-2-112(“实施例1”)和sff-2-132(“实施例4”)。
实施例4.化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)可减少CD133+细胞的数量
材料和方法：
将在DMED培养基中浓度为2.5×104个细胞/mL的HEY A8细胞悬浮液接种到60-mm细胞培养皿中。将细胞在37℃下，在含有5％ CO2的增湿空气中培养24h，然后添加4mL新鲜培养基或含有紫杉醇(100nM)、sff-2-112(15μM)或化合物sff-2-132(15μM)的培养基。使用含有0.1％ DMSO的培养基作为阴性对照。3天后，移除培养基，用冷PBS洗涤细胞两次，然后根据制造商的说明用PE-标记的CD133抗体染色。用流式细胞仪分析荧光。
结果：
据报道，CD133是卵巢癌细胞的癌干细胞标志物。为了评估化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)对CSC数量的特定影响，使用PE标记的CD133抗体测量HEYA8细胞的CD133(图5)。终浓度为10nM的紫杉醇用作阴性对照。用化合物sff-2-112(实施例1)处理后，CD133+细胞的数量从21.8％降至12.6％；在使用化合物sff-2-132(“实施例4”)处理后，卵巢癌细胞内CD133+细胞的数量从21.8％降至1.9％，约为10倍；相比之下，紫杉醇处理使CD133+细胞的数量从21.8％增加到31.6％。这些结果证实化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)可以选择性地减少HEY A8 CSC的数量。
实施例5：化合物sff-2-132(“实施例4”)可减少成球
材料和方法：
用浓度为15或30μM的化合物DMSO sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)处理Hey A8细胞48h。然后让细胞在细胞培养皿中的完全培养基中恢复并生长3天。之后，将密度为5×104个细胞/mL的细胞转移到低附着培养皿中5天，以形成球体。计算每个培养皿中的球体数量。
结果：
众所周知，悬浮培养条件下成球与CSC的数量有关。还评估了sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)对卵巢癌HEY A8细胞在悬浮培养中形成球体的能力的影响。与对照组相比，化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)处理导致球体数量显著减少(图6)。
实施例6：sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)可降低体内肿瘤形成能力。
材料和方法：
评估用化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)处理后细胞的体内肿瘤种植能力。使用紫杉醇作为阴性对照。在本实验中，分别用sff-2-112(“实施例1”)、sff-2-132(“实施例4”)或紫杉醇在悬浮培养基中预处理HEY A8 CSC 2天。然后让细胞在没有药物的完全培养基中增殖10天。之后，将106个细胞注射到小鼠皮下。注射后25天测量肿瘤大小。
结果：
如图7所示，与紫杉醇或DMSO预处理相比，化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)预处理导致肿瘤种植能力显著降低。这些发现表明卵巢群体中的CSC对紫杉醇耐药，但对化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)的处理敏感。
实施例7：化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)可使线粒体膜电位去极化。
材料和方法：
将在DMEM培养基中浓度为5×104个细胞/mL的HEY A8细胞悬浮液接种于具有玻璃底的30-mm细胞培养皿(MatTek)中。细胞在37℃下，在含5％ CO2的增湿空气中培养24h。吸取培养基，用PBS缓冲液洗涤细胞两次。然后加入1mL含有2.5μM JC-1的HBSS缓冲液。在吸取缓冲液之前，将细胞在37℃下培养20min。用PBS缓冲液洗涤细胞两次，并用阳离子转运体处理10min。用ZEISS LSM 780(红色通道：λex＝543nm，绿色通道：λex＝488nm)共聚焦成像监测荧光。使用ZEN和Graph Pad Prism软件包获得定量数据。
结果：
如图8a)所示，化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)可以以剂量依赖性方式有效地使HEY A8细胞的线粒体膜电位(MMP)去极化。还对该化合物对HEY A8细胞中MMP的动力学进行了研究。在180s时添加终浓度为10μM的化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)。每张图像的间隔为30s。JC-1的红绿荧光比降低表明MMP去极化。根据图8b)所示的结果，添加化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)后，MMP立即去极化。
实施例8.化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)可诱导线粒体中的超氧化物产生。
材料和方法：
将在DMEM培养基中浓度为5×104个细胞/mL的HEY A8细胞悬浮液接种于具有玻璃底的30-mm细胞培养皿(MatTek)中。细胞在37℃下，在含5％ CO2的增湿空气中培养24h。吸取培养基，用PBS缓冲液洗涤细胞两次。然后加入1mL含有4μM HKSOX-2m的HBSS缓冲液。在吸取缓冲液并用HBSS缓冲液洗涤两次之前，将细胞在37℃下培养30min。细胞在0.8mL HBSS缓冲液中成像。通过共焦显微镜(ZEISS LSM 710；红色通道：λex＝543nm)监测荧光。在t＝180s时，添加0.2mL HBSS缓冲液中的化合物，以获得5μM的终浓度。使用ZEN和GraphPad Prism软件获得定量数据。
结果：
在30min内，检测到化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)的超氧化物产生量增加约2倍。
实施例9.化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)可影响细胞呼吸。
材料和方法：
使用XF24胞外通量分析仪(Seahorse，Bioscience)测量细胞呼吸，该分析仪测量氧消耗速率(OCR)。将贴壁的Hey A8细胞以50000个细胞/孔接种在200mL培养基中，并在37℃下，在含有5％ CO2的增湿空气中培养24h。然后用670μL/孔的无血清的高葡萄糖DMEM代替培养基，并补充1mM丙酮酸钠和2mM L-谷氨酰胺。在预编程添加以下化合物后，使用胞外通量分析仪(Seahorse)在预设时间间隔测量氧消耗速率(OCR)：寡霉素至1μM，FCCP至500nM，抗霉素A和鱼藤酮至0.5μM终浓度。
结果：
添加化合物sff-2-112(“实施例1”)或化合物sff-2-132(“实施例4”)后，OCR立即增加。但后来，细胞对随后添加的FCCP、抗霉素A和鱼藤酮的呼吸反应显著降低(图10)。这些结果表明呼吸链受到这两种化合物的影响。当添加更高剂量的合成分子时，这些效应更加明显。
实施例10.化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)可诱导细胞凋亡
材料和方法：
将在DMEM培养基中浓度为5×104细胞/mL的HEY A8细胞悬浮液接种到60-mm细胞培养皿中。将细胞在37℃下在含有5％ CO2的增湿空气中培养24h，然后添加4mL新鲜培养基或含有不同浓度化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)的培养基。使用含有0.1％ DMSO的培养基作为阴性对照。2天后，吸取培养基，用冷PBS洗涤细胞两次，然后根据制造商的说明用PI和膜联蛋白V染色(Dead Cell Apoptosis Kit with Annexin VAlexa FluorTM488&Propidium Iodide,Thermo Fisher)。用流式细胞仪(BD FACS CantoII分析仪)分析细胞。
对于免疫染色实验，用不同浓度的化合物sff-2-112(“实施例1”)或化合物sff-2-132(“实施例4”)处理细胞48h，然后用PBS缓冲液洗涤两次，并用含有0.1％ Benzonase的2×SDS缓冲液裂解。根据制造商的说明，使用Pierce BCA蛋白质分析试剂盒和Nanodrop2000(Thermo Fisher Scientific)对蛋白质提取物进行定量。蛋白质裂解物(～50μg/lane)通过SDS-PAGE分离并转移到PVDF膜上。将膜与膜封闭溶液(Thermo FisherScientific)一起孵育1h。然后在封闭溶液中，4℃轻轻搅动过夜，用相关的一级抗体探测印迹。用0.1％ Tween 20/TBS洗涤膜5min，3次，并在室温下用辣根过氧化物酶(HRP)标记的二级抗体孵育1h。抗原通过SuperSignal West Pico PLUS Chemiluminescent Substrate(Thermo Fisher Scientific)检测。使用ChemiDocTM XRS+系统(Bio-Rad)进行成像。
结果：
如图11a)所示，仅DMSO处理CSC产生4.92％的膜联蛋白V阳性细胞；化合物sff-2-112(“实施例1”)在5μM下处理产生21.0％的膜联蛋白V阳性细胞，化合物sff-2-132(“实施例4”)在5μM下处理产生30.4％的膜联蛋白V阳性细胞；对于癌细胞，仅DMSO处理产生1.73％的膜联蛋白V阳性细胞；化合物sff-2-112(“实施例1”)在30μM下处理产生8.21％的膜联蛋白V阳性细胞；化合物sff-2-132(“实施例4”)在30μM下处理产生1.30％的膜联蛋白V阳性细胞。尽管化合物对CSC的浓度比对癌细胞的浓度低6倍，但经化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)处理的CSC的凋亡细胞数量远高于癌细胞的凋亡细胞数量。
即使当化合物浓度比其在癌细胞中低10倍时，在CSC中也观察到蛋白PARP1、半胱天冬酶3和半胱天冬酶9的激活(图11b))。这些结果进一步证明了化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)对卵巢CSC的高度选择性。
实施例11.化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)可抑制细胞自噬
材料和方法：
用化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)处理HEY A8癌细胞和CSC 24h。然后用PBS缓冲液洗涤细胞两次并裂解以进行免疫染色。免疫染色方法与实施例10中描述的相同。
结果：
CSC中LC3-II和p62水平的升高表明自噬抑制。即使当化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)的浓度比其在癌细胞中的浓度低10倍时，这种效应在CSC中也更为明显。
实施例12.化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-132(“实施例4”)可诱导肝癌Huh 7细胞和CSC的死亡
材料和方法：
根据制造商的说明，用PE-标记的CD133抗体(HCC癌干细胞标志物)对Huh-7细胞进行染色。然后通过流式细胞术对CD133+细胞(Huh 7癌干细胞)和CD133-细胞进行分选，并将其接种到含有新鲜DMEM培养基的96孔板中。24h后，将培养基更换为含有不同剂量的化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-124(“实施例3”)的新鲜培养基。48h后，用CellTiter-Glo发光剂分析细胞活力。
结果：
化合物sff-2-112(“实施例1”)或sff-2-124(“实施例3”)可诱导CD133-和CD133+细胞的死亡。对于化合物sff-2-124，其对huh7癌干细胞(CD133+群体)的毒性高于对CD133-细胞的毒性。
上述对具体实施方式的描述将充分揭示本公开的一般性质，因而其他人可以通过应用相关领域技术范围内的知识(包括本文中引用参考和并入的文件的内容)，在不偏离本公开的一般概念的情况下容易地修改和/或适应各种应用，如具体实施方式，而无需进行过度实验。因此，基于本文给出的教学和指导，此类调整和修改旨在落入所公开实施方式的等同物的含义和范围内。应当理解，本文中的用语或术语是为了描述而非限制的目的，如此，本说明书中的用语或术语应由本领域技术人员结合相关领域技术人员的知识，根据本文中给出的教学和指导来解释。
虽然本公开的各种实施方式已在上文中描述，但应当理解，它们是通过实施例而非限制的方式呈现的。对于相关领域的技术人员来说，显而易见的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对其中的形式和细节进行各种改变。因此，本公开不应受到上述任何示例性实施方式的限制，而应仅根据权利要求及其等同物进行定义。
Claims (6)
1.一种诱导细胞死亡的化合物，选自：
2.根据权利要求1所述的化合物在制备用于治疗选自卵巢癌和肝癌的癌症的药物中的用途。
3.根据权利要求1所述的化合物在制备用于抑制选自卵巢癌干细胞和肝癌干细胞的癌干细胞的试剂中的用途。
4.一种药物组合物，包括至少一种根据权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐，以及至少一种药学上可接受的赋形剂。
5.一种药物组合物，包括选自 的化合物或其药学上可接受的盐，以及至少一种药学上可接受的赋形剂。
6.根据权利要求4或5所述的药物组合物，其还包括另一抗癌药物。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201962939803P | 2019-11-25 | 2019-11-25 | |
| US62/939,803 | 2019-11-25 | ||
| US201962940601P | 2019-11-26 | 2019-11-26 | |
| US62/940,601 | 2019-11-26 | ||
| PCT/CN2020/130792 WO2021104199A1 (en) | 2019-11-25 | 2020-11-23 | Aminoxy acid-based anti-cancer stem cell compounds and methods thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114929664A CN114929664A (zh) | 2022-08-19 |
| CN114929664B true CN114929664B (zh) | 2024-04-19 |
Family
ID=76129153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202080081778.3A Active CN114929664B (zh) | 2019-11-25 | 2020-11-23 | 基于氨氧基酸的抗癌干细胞化合物及其方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230301944A1 (zh) |
| EP (1) | EP4065550A4 (zh) |
| JP (1) | JP7323238B2 (zh) |
| CN (1) | CN114929664B (zh) |
| WO (1) | WO2021104199A1 (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108366987A (zh) * | 2015-04-30 | 2018-08-03 | 河谷控股Ip有限责任公司 | 通过致畸药物化合物对患者进行治疗 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006104751A2 (en) | 2005-03-30 | 2006-10-05 | The Regents Of The University Of Michigan | Methods and compositions for modulating rho-mediated gene transcription |
| US8378138B2 (en) | 2006-12-19 | 2013-02-19 | The University of Hong Kong & Versitech Limited | Synthetic ion channels |
| CN112312899A (zh) | 2018-05-04 | 2021-02-02 | 治疗方案股份有限公司 | 靶向癌症干细胞的癌症治疗 |
-
2020
- 2020-11-23 CN CN202080081778.3A patent/CN114929664B/zh active Active
- 2020-11-23 US US17/779,379 patent/US20230301944A1/en active Pending
- 2020-11-23 EP EP20893980.1A patent/EP4065550A4/en active Pending
- 2020-11-23 WO PCT/CN2020/130792 patent/WO2021104199A1/en unknown
- 2020-11-23 JP JP2022530744A patent/JP7323238B2/ja active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108366987A (zh) * | 2015-04-30 | 2018-08-03 | 河谷控股Ip有限责任公司 | 通过致畸药物化合物对患者进行治疗 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Mediating K+/H+ Transport on Organelle Membranes to Selectively Eradicate Cancer Stem Cells with a Small Molecule;SHEN, F.等;Journal of the American Chemical Society;第142卷(第24期);10769-10779 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4065550A4 (en) | 2024-01-10 |
| JP2023510472A (ja) | 2023-03-14 |
| CN114929664A (zh) | 2022-08-19 |
| US20230301944A1 (en) | 2023-09-28 |
| JP7323238B2 (ja) | 2023-08-08 |
| WO2021104199A1 (en) | 2021-06-03 |
| EP4065550A1 (en) | 2022-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102210316B1 (ko) | Bcl-2bcl-xl 억제제 및 그를 사용하는 치료 방법 | |
| EP2668180B1 (en) | Bcl-2/bcl-xl inhibitors for use in the treatment of cancer | |
| JP2019196378A (ja) | 化学療法剤としてのβ置換βアミノ酸および類似体ならびにそれらの使用 | |
| CA3058272A1 (en) | Pharmaceutical composition containing mor agonist and kor agonist, and uses thereof | |
| AU2021319847A1 (en) | Low molecular weight protein degraders and their applications | |
| EP2504000A1 (en) | Transcription factor inhibitors and related compositions, formulations and methods | |
| CN101812059A (zh) | 一氧化氮供体型法尼基硫代水杨酸衍生物、其制备方法及其医药用途 | |
| US9867807B2 (en) | Compositions and methods for drug-sensitization or inhibition of a cancer cell | |
| CN112409376A (zh) | 一种基于dcaf15的蛋白降解靶向嵌合体及其制备方法和应用 | |
| CN102438612B (zh) | 腈衍生物及其药学用途与组合物 | |
| CN114929664B (zh) | 基于氨氧基酸的抗癌干细胞化合物及其方法 | |
| TW201922690A (zh) | 環－amp反應元素結合蛋白的抑制劑 | |
| WO2018113758A1 (zh) | 一种作为吲哚胺-2，3-双加氧酶抑制剂的砜脒及其制备方法和用途 | |
| TWI719217B (zh) | 具有抗腫瘤活性的新穎苯并-n-羥基醯胺化合物及藥學組成物 | |
| JP2020530471A (ja) | ＭＥＫ／ＰＩ３Ｋ、ＪＡＫ／ＭＥＫ、ＪＡＫ／ＰＩ３Ｋ／ｍＴＯＲおよびＭＥＫ／ＰＩ３Ｋ／ｍＴＯＲの生物学的経路の阻害剤、および治療化合物のリンパ取り込み、生物学的利用能、および溶解性を改善する方法 | |
| US11518744B2 (en) | Benzamide compound and preparation method, use, and pharmaceutical composition thereof | |
| CN108349882B (zh) | 一种取代的丙烯酰胺化合物及其药物组合物 | |
| WO2013126664A1 (en) | Identification of nsc23925 isomers to reverse multidrug resistance in human cancers | |
| WO2015123392A1 (en) | Compositions and methods for inhibition of angiogenesis and lymphangiogenesis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20230221 Address after: No.18 Shilongshan street, Yunqi Town, Xihu District, Hangzhou City, Zhejiang Province, 310024 Applicant after: WESTLAKE University Address before: No.18 Shilongshan street, Yunqi Town, Xihu District, Hangzhou City, Zhejiang Province, 310024 Applicant before: Yang Dan Applicant before: Shen Fangfang |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |