针对小细胞肺癌的高选择性ATR激酶抑制剂的发现研究
批准号:
82103976
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
王蓓蕾
依托单位:
学科分类:
合成药物化学
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
王蓓蕾
中文摘要
小细胞肺癌是肺癌中一种恶性程度高、增殖快、侵袭性强的癌症,目前临床上仍然缺乏有针对性的靶向治疗药物。有研究表明,在小细胞肺癌中由于高度的复制压力及化疗药物的使用会激活ATR信号通路,从而使ATR激酶成为潜在治疗小细胞肺癌的药物靶点。然而,由于ATR所在的PIKK家族中激酶的高同源性,发展高选择性的ATR激酶抑制剂具有挑战性。在前期的研究中,结合药物重定位与高通量筛选的策略,我们初步发展了在PIKK家族中取得一定选择性苗头化合物IHMT-98,但是其活性以及选择性等性质还有待进一步改进。本项目拟以现有苗头化合物结构为基础,通过对PIKK家族蛋白的空间结构及结合模式分析,使用骨架跃迁及药效片段组合的药物化学策略进行进一步结构优化,从而发展高选择性高活性的ATR激酶抑制剂,以此为工具,探索ATR抑制剂对小细胞肺癌体内外作用效果,阐明其作用机制,为发展新型小细胞肺癌的靶向药物提供前瞻性理论支持。
英文摘要
Because of the rapid proliferation and high invasiveness, small cell lung cancer (SCLC) is the most malignant type of lung cancer, chemotherapy is the first-line therapy. However, almost all patients develop drug resistance within one year, development of small-molecule targeted drugs is favored. The high degree of replication pressure and DNA damage after chemotherapy make the DNA damage response (DDR) pathway highly activated in small cell lung cancer cells, ATR kinase is a potential target for the treatment of small cell lung cancer and ATR inhibitor can overcome the drug resistance and side-effect of chemotherapy due to its overexpression and the core of DDR in SCLC. However, due to the high homology of kinases in the PIKK family, it is still challenge to obtain selective ATR inhibitors. Based on the structure of IHMT-98, using the structure hoppings and fragment hybride strategies, through the analysis of binding mode and structure differences among PIKK family members, we aim to develop highly selective and potent ATR inhibitor, elucidate its therapeutic effect against small cell lung cancer as single or combination of chemotherapy and pave the way for ATR drug discovery.
肺癌是我国发病率和死亡率最高的癌症之一,其中小细胞肺癌在肺癌中是恶性程度最高的一种。临床中,小细胞肺癌的一线治疗方案是顺铂或者卡铂联合依托泊苷,但由于小细胞肺癌的增值速度和耐药速度快,几乎所有的患者在一年内均产生耐药,因此研发能克服小细胞化疗耐药的小分子药物有着重要的意义。前期研究中,我们发现在小细胞肺癌中DNA损伤信号通路是活化的,尤其是化疗药治疗后,ATR被募集至DNA损伤部位,多种蛋白共同参与调控ATR的激活,ATR激活后调控小细胞肺癌细胞增殖等相关过程。小细胞肺癌细胞更加依赖ATR分子通路调控细胞DNA损伤修复促进细胞存活,而对正常细胞影响较小,因此,ATR是治疗小细胞肺癌耐药的潜在靶标。本项目主要采用两种策略构建化合物库,一种是基于团队自己的化合物片段库组合方法,构建结构多样化的化合物库;另一种是基于苗头化合物的,活性导向合成 (ADS,activity-directed synthesis) ,根据活性测试进行结构优化。通过两种方法,共计合成了300余种结构多样化小分子化合物。本项目采用Cell Titer-Glo 的方法,将合成的化合物,对LoVo 细胞的增殖进行高通量筛选,通过检测,发现了苗头化合物IHMT-98,验证了其对小细胞肺癌细胞以及化疗药耐药细胞体内外的作用效果。以本项目构建的化合物库中,通过对小细胞肺癌细胞活性筛选以及在PIKK家族中酶活及信号通路检测,发现了活性更强的化合物ATR-111,并且明确了其作用机制。利用激酶组筛选平台,测试了该化合物在400余种激酶之间的选择性,同时利用BaF3工程细胞验证了其选择性。由于PIKK家族中ATR/ATM/DNA-PK/ PI3K激酶口袋高同源性,我们检测了PIKK家族中的选择性。此外,我们构建了顺铂耐药的小细胞肺癌耐药株。明确了ATR抑制剂及其联合对小细胞肺癌细胞移植瘤体内药效及作用机制。
针对微卫星不稳定肿瘤的“稳定—抑制”双功能WRN-DUBTAC的药物发现及作用机制研究
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批准号:82574243
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项目类别:面上项目
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资助金额:48.00万元
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批准年份:2025
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负责人:王蓓蕾
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依托单位:
国内基金
海外基金