[发明专利]化合物F083-0063及其抗肿瘤应用

说明书

本发明涉及一种具备抗肿瘤活性的小分子化合物F083‑0063，其化学名为：3‑甲酰胺‑N‑(呋喃‑2‑基甲基)‑1‑硫酮‑5‑氧代‑8氯‑4,5‑双氢‑1H–噻唑并[3,4‑a]喹唑啉，该小分子化合物能够结合与Plk1的PBD活性中心，阻断Plk1的功能，从而调控肿瘤细胞的细胞周期，抑制肿瘤细胞迁移并促进肿瘤细胞凋亡。

技术领域

本发明属于生物制药技术领域，具体而言，涉及一种化合物F083-0063的抗肿瘤应用。

背景技术

保罗样激酶1(PLK1)作为细胞周期必要的调节因子，是公认的抗肿瘤药物靶点。PLKs最初作为有丝分裂必需的基因之一发现于果蝇中，是一类从酵母到人类都高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶[1-3]。人类的PLKs共包括五个成员[4]。这类激酶在N端有一个保守的酶活性区域(KD)外,在C端有一个高度保守的(叫做polo-box-PBD)的非催化活性区，主要调节蛋白和底物或调节因子之间的相互作用[5,6]。PLK1在调节细胞分裂的过程中(包括中心体功能、有丝分裂中染色体动态平衡、纺锤体功能和胞质分裂)发挥着多种必需和非必需的功能[3,6,7]。

大量的研究将PLKs与肿瘤从不同的方面联系在一起。PLK1在多种肿瘤细胞系中高表达，且和不良预后密切相关[8-10]。与健康组织相比，多种不同组织来源的肿瘤对低表达的PLK1更敏感，这在理论上打开了一个治疗契机。更有研究发现Ras转化和p53缺陷的细胞与PLK1的高活性密切相关[11-14]。基于上述原因，PLK1被公认为是一个很好的抗肿瘤药物靶点。而PLK2和3则在细胞周期检验点发挥作用并具有抗细胞增殖的功能，被认为属于肿瘤抑制因子[15-18]。

近些年来发现了很多PLK1的激酶活性抑制剂，有一些已经进入了临床研究阶段[19,20]。由于激酶结构域在激酶中高度保守，使得PLK1抑制剂的特异性不强，尤其对PLK家族其他成员[21]。BI2536及其衍生物Volasertib(BI6727)是目前最有前景的PLK1抑制剂[22,23]。Volasertib处于临床前第三阶段，已取得了不错的疗效，特别是对急需新药的急性髓细胞样白血病(AML)的治疗上[24]。2013年，FDA给与Volasertib“突破性治疗”的高度评价。这些发展都在此证明了PLK1作为抗肿瘤药物靶点的可行性。然而，毒性仍然是一个函待解决的难题[24]。同时BI2536和Volasertib对于PLK2、3还有其他激酶也具有抑制活性，IC₅₀值相当[22,23,25]。由于PLK2和3具有类似肿瘤抑制的功能，理想的药物还是只针对PLK1。

利用抑制PBD来干预PLK1的功能成为近年来的替代策略。PLK1有功能的PBD是细胞分裂必不可少的[26-28]。PLK1在中心体、着丝粒、胞质分裂中的中心纺锤体等发挥作用均需要通过PB才能与底物结合并[3，29,30]。不同于KD，PBD是PLK家族所特有的且不同成员之间的PBD在序列和结构上相较KD相似度更低。并且不同PLK成员倾向结合的磷酸肽基序不同[6，31,32]。因此，PBD是比KD更适合于筛选针对PLK1的抑制剂的靶点。除此之外，PLK1的功能有些更依赖于KD，有些更依赖于PBD。因此，抑制PBD和抑制KD导致对PLK1功能影响是不同的，这使得PBD抑制剂更有优势[33]。PBD抑制剂还能协同性的和KD抑制剂一起发挥作用。

基于此，采用PBD作用筛选PLK1抑制剂的靶点已越来越引起关注。Poloxin和其同系物thymoquinone(TQ)的发现第一次证明了这个策略的可行性，这两个化合物是利用体外的荧光偏振模型筛选得到的[34,35]。它们均能在体外低纳摩尔水平抑制PBD活性。但是，这两个化合物需要更高的浓度才能诱导凋亡和扰乱有丝分裂。PBD和TQ共结晶显示TQ是通过非共价结合于PBD的磷酸肽结合区域[36]。通过荧光标记的PBD与固定化的磷酸肽结合的体外检测筛选得到了另一个PBD抑制剂PPG[37]。此化合物也同样存在需要高浓度才能影响有丝分裂的问题。最具潜力的PBD化学抑制剂是磷酸肽或类肽分子。但是，此类抑制剂的细胞通透性成为其一大瓶颈[38,39]。