基于血管正常化"时间窗"理论的多靶标抗血管生成先导物发现与评价

批准号:
81573285
项目类别:
面上项目
资助金额:
50.0 万元
负责人:
张杰
依托单位:
学科分类:
H3401.合成药物化学
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
马瑛、代秉玲、孙萌、潘晓艳、高洪平、苏萍、师亚玲、王金凤
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中文摘要
病理性血管生成会导致多种疾病,抗血管生成药物诱导的血管正常化有重要治疗意义;但促血管生成代偿性通路的激活,会缩短血管正常化的"时间窗"并导致耐药性。课题组前期发现的水杨醛肟类VEGFR-2抑制剂BPS-7,对促血管生成的受体酪氨酸激酶EphB4、TIE-2也有选择性抑制并有初步的血管正常化诱导效应。本课题基于血管正常化"时间窗"理论以及VEGFR-2/EphB4/TIE-2可代偿性激活的发现,以BPS-7为新型先导物,分析三种受体活性位点的保守构象并寻找共性结构域;在水杨醛肟基础上采用"Hybridization"和"Mix-n-match"的策略,构建满足共性结构域构象要求的化合物库,通过多水平活性筛选发现同时拮抗三条代偿性通路的多靶标抑制剂,以期实现①稳定血管正常化的"时间窗";②降低耐药性发生。在抗血管生成的同时促进血管正常化,增强药物转运和敏感性,为新型抗血管生成药物发现奠定基础。
英文摘要
Pathological angiogenesis plays a critical role in numerous diseases. Vascular normalization induced by anti-angiogenesis drugs appears to play an essential role in the intervention for pathological angiogenesis. However, the compensatory activation of pro-angiogenesis factors shortens the vascular normalization "time window" and induces the occurrence of resistance. We have identified a novel biphenyl-aryl urea incorporated with salicylaldoxime (BPS-7) as potent and selective VEGFR-2 inhibitor through structural optimization of taspine. Fortunately, BPS-7 also displayed selective inhibitory activities against angiogenesis-related EphB4 and TIE-2. Moreover, it has been validated that the three angiogenesis-related RTKs could be compensatory activated by each other as alternative pro-angiogenic pathways. Accordingly, we propose that multiplex inhibition of VEGFR-2, EphB4, and TIE-2 would enhance anti-angiogenesis effect on the basis of vascular normalization concept. Encouraged by previous results, this project will develop multiplex inhibitors of VEGFR-2/EphB4/TIE-2 based on their highly conserved DFG-out conformation. We initiate a medicinal chemistry program to identify the key structural elements required for the kinase inhibition. The design strategies of "hybridization" and "mix-n-match" will be adopted with BPS-7 as lead compound. All the title compounds possess structural diversity with salicylaldoxime as hinge-binding moiety. It is a medicinal chemistry campaign aimed at improving the potency and selectivity profile of BPS-7. In order to evaluate the potency and selectivity of the title compounds, various biological assays will be carried out. This project will identify the first class of multiplex inhibitors of VEGFR-2/EphB4/TIE-2 with a "triplet" inhibition profile. They can not only stabilize the vascular normalization "time window", but also prevent the occurrence of resistance. The normalized vasculature can lead to an improvement in the delivery and efficacy of therapeutic drugs. This project may contribute to the discovery of novel anti-angiogenesis agents for the intervention of pathological angiogenesis-related diseases.
在国家自然科学基金(81573285)资助下,本项目以秦巴山区特有药用植物红毛七中的活性生物碱为先导化合物,通过结构优化发现了水杨醛肟类化合物BPS-7具有抗血管生成活性。基于此,提出BPS-7可作为血管生成调控功能分子研究的新型先导物。在此基础上,以水杨醛肟类BPS-7为先导物,开展了新一轮的结构优化研究。基于VEGFR-2、EphB4、TIE-2可代偿性激活的发现,分析三种受体活性位点的保守构象并寻找共性结构域;采用"Hybridization"和"Mix-n-match"策略,构建满足共性结构域构象要求的化合物库,通过多水平活性筛选发现同时拮抗三条代偿性通路的多靶标抑制剂。通过系统的生物活性评价,发现了一系列具有抗血管生成活性的化合物。特别是,在筛选过程中发现了有明确血管正常化诱导效应的喹唑啉酮化合物。深入研究发现:喹唑啉酮类活性分子QDAU5可显著提高血管内皮细胞和周细胞的覆盖率,降低血管渗透性,改善肿瘤组织缺氧状态,诱导肿瘤的异常血管趋于正常。利用转基因斑马鱼Tg(Flk-1:GFP)模型筛选发现:QDAU5能够促进低氧所致异常血管的正常化进程,逆转低氧引起的血管损伤。因此,喹唑啉酮类活性分子具有明确的血管正常化诱导效应,通过与EphrinB2的特异性亲和并抑制其磷酸化,发挥促血管正常化的活性,EphrinB2可能是喹唑啉酮活性分子的作用靶标。综上,本课题的研究结果,为血管正常化药物的发现提供了新靶标和新型先导物。. 课题组经过四年的深入研究,取得了一系列创新性成果,获陕西省科学技术二等奖和陕西高等学校科学技术一等奖各1项。发表SCI论文15篇(第一标注),其中11篇为JCR一区论文,影响因子大于5的论文有5篇,有8篇论文发表在药物化学权威期刊European Journal of Medicinal Chemistry上。申请国家发明专利16项,获得授权8项。课题组成员中1人晋升为教授,3人晋升为副教授,培养1名博士生、9名硕士生,有5名研究生获国家奖学金,4篇论文获评优秀硕士学位论文。在课题研究过程中,多次邀请国内外知名专家进行课题的指导与座谈交流,课题组成员也多次参加国内学术会议进行交流,促进了国内外学术交流。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.ejmech.2016.12.059
发表时间:2017-02
期刊:European Journal of Medicinal Chemistry
影响因子:6.7
作者:Zhang Lin;Shan Yuanyuan;Li Chuansheng;Sun Ying;Su Ping;Wang Jinfeng;Li Lisha;Pan Xiaoyan;Zhang Jie
通讯作者:Zhang Jie
Discovery of multi-target receptor tyrosine kinase inhibitors as novel anti-angiogenesis agents.
发现多靶点受体酪氨酸激酶抑制剂作为新型抗血管生成剂
DOI:10.1038/srep45145
发表时间:2017-03-23
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Wang J;Zhang L;Pan X;Dai B;Sun Y;Li C;Zhang J
通讯作者:Zhang J
Homing in on an intracellular target for delivery of loaded nanoparticles functionalized with a histone deacetylase inhibitor.
瞄准细胞内靶标,用于递送用组蛋白脱乙酰酶抑制剂功能化的负载纳米颗粒
DOI:10.18632/oncotarget.20021
发表时间:2017-09-15
期刊:Oncotarget
影响因子:--
作者:Zhang J;Shi Y;Zheng Y;Pan C;Yang X;Dou T;Wang B;Lu W
通讯作者:Lu W
Expanding the structural diversity of Bcr-Abl inhibitors: Dibenzoylpiperazin incorporated with 1H-indazol-3-amine.
扩大 Bcr-Abl 抑制剂的结构多样性:二苯甲酰哌嗪与 1H-吲唑-3-胺结合。
DOI:10.1016/j.ejmech.2015.09.034
发表时间:2015-11
期刊:European Journal of Medicinal Chemistry
影响因子:6.7
作者:Shan Yuanyuan;Dong Jinyun;Pan Xiaoyan;Zhang Lin;Zhang Jie;Dong Yalin;Wang Maoyi
通讯作者:Wang Maoyi
DOI:10.1016/j.ejmech.2018.12.067
发表时间:2019-02
期刊:European Journal of Medicinal Chemistry
影响因子:6.7
作者:Yuanyuan Shan;Ru Si;Jin Wang;Qingqing Zhang;Huaxin Zhou;Jie Song;Jie Zhang;Qinhua Chen
通讯作者:Qinhua Chen
基于肿瘤微环境的血管正常化调控-可视化双功能分子的发现与初步应用
- 批准号:82373793
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:49万元
- 批准年份:2023
- 负责人:张杰
- 依托单位:
基于活性分子的血管正常化新靶标EphrinB2确证及自组装降解剂的发现
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:53万元
- 批准年份:2021
- 负责人:张杰
- 依托单位:
植入式医疗装置中的低功耗智能模拟前端电路关键技术研究
- 批准号:62004156
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2020
- 负责人:张杰
- 依托单位:
强磁场环境中液态金属沸腾现象的数值模拟和机理研究
- 批准号:11872296
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:张杰
- 依托单位:
气泡群在液体中上升时的相互作用机理以及磁场对其运动特性的影响
- 批准号:11502193
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:张杰
- 依托单位:
新型小分子VEGFR-2抑制剂的设计、合成与初步活性研究
- 批准号:30901839
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:21.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:张杰
- 依托单位:
国内基金
海外基金
