[发明专利]对人酪氨酰DNA磷酸二酯酶1有抑制作用的松萝酸衍生物

说明书

本发明涉及分子生物学、生物化学和生物技术领域，即2‑乙酰基‑6‑(2‑(2‑(4‑溴亚苄基)肼基)噻唑‑4‑基)‑3,7,9‑三羟基‑8,9b‑二甲基二苯并[b,d]呋喃‑1(9bh)‑酮化合物，它是结构式I的松萝酸的肼噻唑衍生物，对人酪氨酰DNA磷酸二酯酶1(Tdp1)有抑制作用。技术结果：增加了对人酪氨酰DNA磷酸二酯酶1(TDP1)的抑制作用，增加了这种酶的抑制剂数量。

技术领域

本发明涉及分子生物学、生物化学和生物技术领域，即结构式I的化合物，它是松萝酸的衍生物及其空间异构体：

其具有有效的生物活性，即抑制人酪氨酰DNA磷酸二酯酶1(TDP1)作用的能力。

背景技术

目前，有相当大的兴趣开发Tdp1酶抑制剂，对于开发治疗肿瘤和神经退行性疾病的药物这被认为是一个有前景的目标酶[1]。

Tdp1是一种磷酸二酯酶，是一类破坏磷酸二酯酶键的酶。Tdp1在修复由拓扑异构酶1(Top1)抑制剂喜树碱和其它抗肿瘤药物引起的DNA损伤中起着重要作用。Top1的正常酶循环包括可逆的酯交换反应。酶活性中心的酪氨酸-723 残基与DNA主干的3’-磷酸形成短暂的共价复合物，形成单链断裂，使断裂的链围绕完整的链旋转，放松DNA螺旋的局部张力。然后通过反作用(结扎)恢复DNA的完整性。在正常情况下，结扎反应的速度远大于断裂反应，但在某些情况下，过渡配合物保持稳定。特别是，临床上使用的Top1抑制剂，如喜树碱及其衍生物，大大减缓了结扎反应[3]。无法恢复DNA结构会导致单链断裂，随后会变成毒性更大的双链断裂。除抑制剂外，Top1附着部位附近DNA的某些损伤也能阻断结扎反应。

Tdp1破坏了酪氨酸残基和DNA3’-端之间的3’-二酯键，也去除了源自DNA 的3’-端的其他类型损伤[4,5]。同时，一个磷酸盐留在DNA的3’端，而一个羟基残基留在5’端。这种结构是多核苷酸激酶3’-磷酸酶(PNKR)酶的底物，它恢复了传统的3’-OH,5’-磷酸结构，用于碱基切除修复(BER)[6]。因此，Tdp1 降低了Top1抑制剂的疗效，后者在其他方面与抗癌药物相当有效(见文献[7, 8])。理论上认为，Tdp1与几种癌症的耐药性有关[3,9]。这一理论得到了几项研究的证实：具有Tdp1基因敲除的小鼠和具有SCAN1突变的人类细胞系对喜树碱过敏[10-13]。另一方面，喜树碱和依托泊苷诱导细胞DNA损伤较小，Tdp1 表达水平升高[14,15]。因此，对Top1和Tdp1起作用的混合药物可以显著提高化疗的疗效。

也已经知道，抑制Tdp1活性会使肿瘤细胞对抗癌药物替莫唑胺(嘌呤甲基化)[16]、甲基甲磺酸盐(生成无嘌呤/无嘧啶位点)、博来霉素(单链/双链断裂带3’-磷酸二醇酯)、过氧化氢和电离辐射(链断裂和其他类型的损坏)[17]过敏。这表明Tdp1参与了不同的DNA修复途径。

因此，Tdp1抑制剂可能在治疗上有助于选择性地增强抗肿瘤药物的活性。

文献[18-28]中描述的Tdp1抑制剂相对较少。已知化合物的一个主要缺点是它们对Tdp1的抑制能力相对较低(IC₅₀的范围为0.2到100μmol)。

最类似于本发明(原型)的化合物是结构式II的杂环双脒[20]。

这种化合物的一个缺点是它对Tdp1的抑制能力低(单链DNA的IC₅₀约为 100μmol)。

发明内容

本发明的目的是开发一种更有效的基于松萝酸(usnic acid)的Tdp1抑制剂。

松萝酸(III)是一种独特的和可利用的地衣物种的代谢产物。