[发明专利]新颖MCT4抑制剂及其用途

说明书

本文提供了MCT4抑制剂及其用于治疗癌症的用途。

相关专利申请

本专利申请要求于2018年4月25日提交的、名称为NOVEL MCT4 INHIBITORS ANDUSES THEOF的美国临时专利申请号62/662,637的权益，该美国临时专利申请的发明人是Yong Wu、Jay Vadgama、Zhimin Huang和Ke Wu，且其律师档案号为033246-0458760。

技术领域

实施方案涉及单羧酸盐转运蛋白4(MCT4)的新颖抑制剂，及其用于治疗癌症的用途。

背景技术

单羧酸盐转运蛋白4(MCT4，也称为SLC16A3)是细胞表面表达的单羧酸盐转运蛋白。据认为，MCT4催化诸如乳酸盐，丙酮酸盐，从亮氨酸、缬氨酸和异亮氨酸衍生的支链含氧酸，以及酮体乙酰乙酸盐，β-羟基丁酸盐和乙酸盐之类的许多单羧酸盐跨质膜的快速运输。MCT4表达在许多癌症中高度上调，在许多癌症适应症中，其表达与不良的生存率相关。

有氧糖酵解的上调和对ATP的高需求在许多癌症类型中都很常见，这种现象被称为瓦博格效应(Warburg effect)。癌细胞通常引进大量的葡萄糖，这些葡萄糖通过过度活跃的糖酵解代谢途径被注入(funnel)。然后通过LDH酶的活性将过量产生的丙酮酸盐转化为大量的乳酸盐。据推测，癌细胞上调细胞表面MCT4的表达以控制过多产生的乳酸的分泌并防止细胞内酸中毒。在乳腺癌，结肠直肠癌和神经胶质瘤的异种移植模型中，MCT4沉默已显示可抑制和/或消除肿瘤生长。

本文提出了新颖的MCT4抑制剂及其治疗癌症的用途。

在以下描述、实施例、权利要求和附图中进一步描述了该技术的某些方面。

附图简要说明

附图示出了该技术的实施方案，而不是限制性的。为了清楚和易于图示，未按比例绘制附图，并且在某些情况下，可能以夸大或放大的方式示出各个方面，以利于对特定实施方案的理解。

图1A-B显示了使用MDA-MB-231细胞在体外对选定的靶向MCT4的候选化合物的代表性筛选结果，揭示了显著抑制MCT4活性和细胞增殖的候选化合物。简而言之，将MDA-MB-231细胞与各种化合物(2.5μM)孵育48小时，然后进行乳酸盐分泌测定。图1A显示了如通过LACTATE-GLO^TM测定法测定的一些潜在的MCT4抑制剂诱导的各种水平的乳酸盐分泌抑制作用。CB-2、CB-3和CB-28最有效。图1B显示了筛选40种MCT4阻断候选物的生长抑制作用的测定结果(y轴显示IC₅₀值(μM))。该测定法揭示了对细胞增殖的不同抑制作用，其中CB-2、CB-11和CB-1具有最大的抑制作用(IC₅₀：分别为4.8μM、11.3μM和35.3μM)。小的化合物名称显示在x轴上。双氯芬酸用作阳性对照。

图2A显示了2-{1-[2-{4-溴苯氧基)乙基]-1H-苯并咪唑-2-基}-1-(2-氯苯基)乙烯基2-氯苯甲酸酯(CB-2)的化学结构。图2B显示了CB-2与MCT4的一部分的预测结合模式，揭示了CB-2可能与由Ser156、Phe243、Tyr332、Gln339和Glu363组成的MCT4口袋结合，表明Ser156的侧链与CB-2形成了重要的氢键。图2C显示了具有三个不同接头(linker)位置的生物素化CB-2的化学结构。图2D显示了用三种不同的生物素-CB-2化合物处理的MDA-MB-231细胞的IC₅₀曲线。将细胞生长抑制的百分比(y轴)相对于CB-2的处理浓度(x轴)作图。图2E显示了蛋白质印迹(上图)，其显示了MCT4与生物素-CB-2共沉淀。简而言之，将细胞裂解物与三种不同的生物素-CB-2(接头1，接头2和接头3)孵育，然后通过链霉亲和素进行融合蛋白沉降实验(pull down)。通过蛋白质印迹分析，分析了与生物素-CB-2相关的MCT4的水平。