[发明专利]一种靶向PD-L1基因的小分子抑制剂及其应用

说明书

本发明公开了一种靶向PD‑L1基因的小分子抑制剂及其应用，本发明靶向PD‑L1基因的小分子抑制剂为吡咯‑咪唑聚酰胺类化合物，其可以竞争性结合PD‑L1基因的启动子区域中STAT3蛋白的结合序列，影响PD‑L1基因的转录和翻译。本发明的聚酰胺1和聚酰胺2具有较好的抗肿瘤活性，通过免疫和非免疫途径最终导致肿瘤细胞凋亡。

技术领域

本发明涉及一种靶向PD-L1基因的小分子抑制剂及其应用。

背景技术

在20世纪，当人们研究纺锤霉素和偏端霉素时，他们发现一类小分子化合物可以特异性地识别DNA分子并在双链DNA分子的小沟处结合。受这两种小分子化合物的启发，加州理工学院的Perter Dervan研究团队首先设计并合成了由氨基酸、N-甲基吡咯(Py)和N-甲基咪唑(Im)五元芳环通过酰胺键连接而成的分子，通称：吡咯-咪唑聚酰胺(Py-Impolyamide)。它们可以特异性识别DNA碱基序列并结合，具有良好的细胞膜通透性。PerterDervan研究小组揭示了吡咯-咪唑聚酰胺识别DNA序列的具体规则，即Im/Py和Py/Im对识别G·C和C·G碱基，而Py/Py对识别T·A或A·T碱基。随后本实验室张文等报道了(S)-β-羟基-γ-氨基丁酸/β-丙氨酸配对可以区别T·A或A·T碱基。最新的研究发现，Fukuda团队首次报道了吡咯-咪唑聚酰胺可以靶向TGF-β1启动子并有效缓解进行性肾病。此外，Fukuda和Sugiyama的研究团队与一家日本制药公司合作进行临床研究：聚酰胺靶向TGF-β1基因治疗伤口瘢痕修复，并预测聚酰胺将用于临床治疗的基因靶向药物。

肿瘤免疫治疗是指通过调节机体免疫系统来抑制和杀死肿瘤细胞，2013年被Science杂志列为年度“十大科学突破榜首”。肿瘤通过调节T淋巴细胞功能的抑制途径来逃避抗肿瘤免疫，称为免疫检查点。程序性死亡受体-1(PD-1)及其配体PD-L1是免疫治疗中最有希望的免疫检查点。PD-1(也称为CD279)是I型跨膜受体在T细胞，B细胞，单核细胞，自然杀伤T细胞和树突细胞的细胞表面表达。PD-L1经常在不同类型肿瘤的表面上过表达，包括淋巴瘤，黑色素瘤，肺癌，卵巢癌，肾肿瘤和膀胱癌等。在肿瘤细胞中，PD-1与PD-L1结合会抑制T淋巴细胞的增殖，细胞因子的释放，其导致肿瘤特异性T细胞的衰竭和凋亡，从而为癌细胞提供避免免疫应答的机会。所以阻断PD-1/PD-L1相互作用可以恢复T细胞的活力，并且可以有效杀死癌细胞。这种方法的实用性已在临床实验中得到证实，并且近年来取得了巨大的成功。美国食品和药物管理局(FDA)已经批准了两种抗PD-1抗体：Nivolumab(BMS)用于晚期鳞状非小细胞肺癌和Pembrolizumab(Merck)用于晚期非小细胞肺癌和黑色素瘤等，以及三种抗PD-L1抗体，Atezolizumab(Genentech/Roche)用于晚期膀胱癌，Durvalumab(AstraZeneca)用于晚期膀胱癌和Avelumab(EMD Serono，Inc)用于皮肤癌以及晚期膀胱癌；中国企业也先后开发上市5种PD-(L)1抗体，这些抗体的应用为患有癌症的患者提供了治愈的希望。但这些抗体也存在一些目前还无法解决的问题，比如：对患者差异性应答明显、总体应答率不足30％，抗体的免疫原性，只能注射难于口服，保存、运输困难及成本较高等。

基于肿瘤在全世界范围的发病率和死亡率以及抗体免疫疗法面临问题，发明小分子免疫抗肿瘤药物势在必行。由于小分子抑制剂与抗体相比，具有以下几个优点，即：降低生产成本，提高稳定性，改善肿瘤渗透性，口服给药的顺利性和消除免疫原性问题。因此开发直接靶向PD-1/PD-L1的小分子抑制剂更具有潜力和收益。然而，PD-L1小分子抑制剂的研发远远滞后于抗体，还没有一个上市的药物。主要是因为之前PD-1/PD-L1复合物的晶体结构信息不完整，以及PD-1/PD-L1相互作用表面高度疏水且相对平整。目前Bristol-MyersSquibb(BMS)专利报道他们设计的小分子化合物被证明可以阻断PD-1/PD-L1的相互作用。这类化合物在体外作用于PD-L1，并诱导形成二聚体，阻止了与PD-1结合形成复合物来发挥作用，避免免疫逃逸。其他对于这个靶点研究的小分子化合物近来也有少量报道，但还没有应用于临床中，所以，发明小分子PD-L1基因的抑制剂充满希望又具有巨大挑战性。