一种化合物用作抗肿瘤药物增效剂和逆转剂的制作方法

文档序号:15437053发布日期:2018-09-14 22:19阅读:342来源:国知局

本发明属于医药技术领域,具体涉及一种化合物用作抗肿瘤药物增效剂和逆转剂。



背景技术:

癌症是危害公众健康的重要疾病之一,其发病率和死亡率逐年升高。虽然治疗癌症的手段多种多样,化疗仍然是治疗的常用方法,但是长期化疗易使患者产生多药耐药性从而导致疗效降低甚至化疗失败。

肿瘤细胞发生多药耐药的机制相当复杂,且影响因素较多,其中在肿瘤细胞多药耐药中起主要作用且研究最为深入的是多耐药基因1(mdr1),该基因的编码产物是p-糖蛋白(p-gp),其作为一种依赖atp能量的大分子药物或毒物的外排泵,可以把进入细胞的药物或异物排出细胞外,其作用底物包括临床常用的多种抗癌药(如紫杉醇、长春新碱、秋水仙素、蒽环类抗生素、放线菌素d)和多种生物异源性物质(如荧光染料罗丹明123及胆红素等),但不包括抗代谢药、烷化剂类和顺铂等。

主要用于治疗消化系统肿瘤的化疗药物包括氟嘧啶类(5-fu等)、铂类、蒽环类抗生素(多柔比星等)和植物类(紫杉醇,长春新碱和喜树碱等),为了达到较好的治疗效果,在不同的治疗阶段经常采用不同的几种药物联合使用来增强治疗效果,这些药物多数是p-糖蛋白的底物,因此长期高剂量的使用容易使肿瘤细胞产生耐药性,不仅使药物疗效降低,而且还增加了药物使用剂量,导致毒副作用加重,同时也增加了患者化疗的经济负担。此外,长期使用同一种化疗药会使肿瘤细胞的耐药性进一步增加,治疗效果也更差。针对产生耐药性的不同机制,开发了多种不同的逆转剂,如:化学药物逆转剂类(第一代到第三代逆转剂),主要针对p-糖蛋白发挥作用,其作用机制复杂;基因治疗逆转耐药类,如:反义寡核苷酸可以抑制bcl-2基因表达,阻止bcl-2蛋白的合成,从而使细胞凋亡,逆转其耐药以及mdr-特异性核酶可以减少多药耐药基因的mrna表达及抑制其产物p-糖蛋白的表达,从而逆转耐药性;单克隆抗体类,如:单克隆抗体fc-2.15能够识别肿瘤细胞膜上的lex糖类抗原表面决定簇,并且可与外周多形核白细胞表面糖蛋白连接,然后通过补体介导的细胞毒性(cmc)使细胞溶解;一些细胞因子,如:肿瘤坏死因子α(tnfα)以及白细胞介素-2(interleukin-2)可以参与调节mdr相关基因的表达,从而逆转肿瘤细胞的耐药性等。虽然这些逆转剂的发展在一定程度上减轻了多药耐药的问题,但其临床效果并不理想。

药物研发人员目前正在开发以多药耐药为靶点的抑制剂作为耐药逆转药物,以逆转肿瘤细胞多药耐药的作用,此已成为当前药物研究的热点。第一代逆转剂主要包括钙离子通道阻滞剂、钙调蛋白抑制剂、亲脂性化合物、蛋白激酶c抑制剂、免疫抑制药物、抗生物素类化合物及表面活化剂等,其在体外试验中可以有效逆转肿瘤细胞的耐药性,增加肿瘤细胞的死亡率;但在体内使用时,安全的血药浓度下不能达到有效的逆转浓度,如维拉帕米的心脏毒性,环孢霉素a的肾毒性和免疫抑制作用等。第一代逆转剂与之活性相伴的毒副作用过大,在临床使用时,在可耐受剂量下,逆转剂对肿瘤耐药性的逆转活性不高,相反,不必要的药理活性导致的毒副作用更明显,由此导致设计安全有效的化疗药治疗剂量困难。随后出现的第二代逆转剂主要包括:右维拉帕米(dexverapamil)、右尼古拉平(dexnigudipine)、psc833和vx-710等,与第一代相比,第二代逆转剂具有相对较低的细胞毒性,而且在体内实验中能够达到有效逆转肿瘤细胞耐药性所需要的浓度;但当将二代逆转剂与抗肿瘤药物联合应用时,发现二代逆转剂是细胞色素p4503a4的底物,能抑制抗肿瘤药物的代谢和消除,并增加抗肿瘤药物的毒副作用(雷燕,张建华,张明,陈赓,孙宝英.p-糖蛋白抑制剂研究进展.广州化工.2016,44:27-30),这一作用特征也限制了二代逆转剂的临床应用。在化疗药物与第二代逆转剂联合用药时存在逆转剂与药物代谢靶点的相互作用,影响化疗药的代谢,而增加化疗药物的毒副作用,且选择性低。第三代逆转剂包括s9788、gf120918、zosuquidar(ly335979)、lanquidar(r101933)、粉防己碱、ont-093(oc144-093)、xr9576以及fg020326等,虽然在一定程度上克服了第二代逆转剂的缺陷,但距临床应用还有一定的距离。一些中药虽然也有一定的逆转作用,但由于耐药机制复杂及个体差异大,无法确定用药的种类、剂量及疗程,以及如何在尽量减少不良反应时达到逆转效果,延长抗耐药的时间,这些都是需要进一步解决的问题(刘雪强,陈信义,刘昌海,王春华,刘爱玲.中药肿瘤多药耐药逆转剂的研究进展.中医药学刊.2006,24:1826-1829;郑莉莉,李泽庚,王婕琼.中药逆转非小细胞肺癌多药耐药机制研究.云南中医学院学报.2017,40:98-102)。后来,一些具有逆转效应的新型药物,例如:2-三氟甲基-2-羟基丙酰胺衍生物(2-trifluoromethyl-2-hydroxypropionamidederivatives)和5-氧代-六氢喹啉衍生物(5-oxo-hexahydroquinolinederivatives)等被开发出来,但是,也由于存在不具有非特异性以及毒性大的问题而限制了其在临床上的实际应用。目前发现的化学逆转剂往往只针对多药耐药的一种机制,难以达到理想的治疗效果,在临床上均未能常规使用。

迄今为止,虽然已经发现的多药耐药逆转药物比较多,但由于其毒性大,适用性差等缺点只在研究领域实验使用,尚不能在临床上应用(tsuruot,iidah,tsukagoshis,sakuraiy.overcomingofvincristineresistanceinp388leukemiainvivoandinvitrothroughenhancedcytotoxicityofvincristineandvinblastinebyverapamil.cancerres.1981,41:1967-1972;dantzigah,lawkl,caoj,starlingjj.reversalofmultidrugresistancebythep-glycoproteinmodulator,ly335979,fromthebenchtotheclinic.currmedchem.2001,8:39-50)。因此,亟待开发高效低毒广谱的逆转剂或者化疗药物增效剂来增强化疗药物的效果,解决耐药性的问题。

阿维菌素类化合物属于大环内酯类化合物,临床上主要用作抗寄生虫药,对人兽体内外寄生虫特别是线虫和节肢动物均有良好驱杀作用(williamsjc,loyacanoaf,naultc,ramseyrt,pluere.efficacyofabamectinagainstnaturalinfectionsofgastrointestinalnematodesandlungwormofcattlewithspecialemphasisoninhibited,earlyfourthstagelarvaeofostertagiaostertagi.vetparasitol.1992,41:77-84;gonzálezcangaa,sahagúnprietoam,josédiezliébanam,martíneznf,vegams,vieitezjj.thepharmacokineticsandmetabolismofivermectinindomesticanimalspecies.vetj.2009,179:25-37),并且已经在人和动物上批准使用,特别是伊维菌素是可以在人体上应用的抗寄生虫药物,该药物对人的盘尾丝虫具有高效的驱杀作用,且毒副作用极低,属于高效低毒的抗寄生虫药物。目前,有研究表明伊维菌素能够在体外抑制多种肿瘤细胞的生长,也可以在免疫缺陷鼠形成的肿瘤模型中直接抑制肿瘤细胞的生长,但其使用剂量大,可能对动物造成毒性作用(liuy,fangs,sunq,liub.anthelminticdrugivermectininhibitsangiogenesis,growthandsurvivalofglioblastomathroughinducingmitochondrialdysfunctionandoxidativestress.biochembiophysrescommun.2016,480:415-421;douqh,chenhn,wangk,yuankf,leiyl,lik,lanj,cheny,huangz,xien,zhangl,xiangr,edouardcn,weiyq,huangch.ivermectininducescytostaticautophagybyblockingthepak1/aktaxisinbreastcancer.cancerres.2016,76:4457-4469)。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提出一种化合物用作抗肿瘤药物增效剂和逆转剂。具体技术方案如下:

阿维菌素类药物在制备抗肿瘤药物中的应用。

阿维菌素类药物在制备抗肿瘤药物增效剂或逆转剂中的应用。

进一步地,所述阿维菌素类药物为阿维菌素、伊维菌素、爱比霉素、多拉菌素或埃普利诺霉素。

进一步地,所述抗肿瘤药物为长春新碱及其盐、柔红霉素、紫杉醇及其盐或阿霉素。

本发明还提供一种抗肿瘤药物组合物,有效成分包括一种或一种以上的抗肿瘤药物和一种或一种以上的阿维菌素类药物。

进一步地,所述肿瘤为实体瘤或血液瘤。

进一步地,所述抗肿瘤药物为长春新碱及其盐、柔红霉素、紫杉醇及其盐或阿霉素的一种或一种以上,优选长春新碱。

所述阿维菌素类药物为阿维菌素、伊维菌素、爱比霉素、多拉菌素、埃普利诺霉素中的一种或一种以上,优选伊维菌素。

进一步地,所述的抗肿瘤药物组合物,还包括药学上可接受的载体和/或助剂。

进一步地,所述载体和/或助剂为聚乙二醇、硬脂酸、丙三醇、淀粉、羟丙基甲基纤维素或纳米材料。

进一步地,所述抗肿瘤药物与阿维菌素类药物的质量比为(1-2):(5-30),优选1:10。

进一步地,所述的抗肿瘤药物组合物,其有效成分包括长春新碱和阿维菌素类药物。

进一步地,所述的抗肿瘤药物组合物,其有效成分包括长春新碱和阿维菌素。

所述长春新碱和阿维菌素的质量比为(1-2):(5-30),优选1:10。

本发明的有益效果为:

(1)本发明着眼于低剂量安全浓度的阿维菌素类药物能否增强肿瘤细胞对药物的敏感性以及能否辅助增强抗癌药物的作用效果,并非是研究伊维菌素的直接杀伤作用。本发明发现低浓度(无明显毒性作用)的伊维菌素与抗肿瘤药物联合应用能够增强各种肿瘤细胞(实体瘤和血液瘤细胞)对常用化疗药物的敏感性,能够逆转耐药肿瘤细胞的耐药性(尤其是对化疗药物产生耐药性的恶性肿瘤)。

(2)阿维菌素类药物可提高肿瘤对化疗药物的敏感性,从而作为抗肿瘤药物增效剂使用,在增强抑杀肿瘤作用的同时,还能降低抗肿瘤药物的使用剂量,不仅可以减少患者因化疗所致的毒副作用,而且还可以大大减轻病患的经济压力。

(3)阿维菌素类药物具有非常好的逆转肿瘤细胞对抗肿瘤药物耐药性的效果,可作为抗肿瘤药物逆转剂使用,从而降低抗肿瘤药物的用量,达到较低剂量化疗药就能杀灭耐药肿瘤细胞的效果,具有很高的临床应用价值。

(4)阿维菌素类药物是已被批准用于医学临床的治疗药物,具有临床使用的安全性;本发明中阿维菌素类药物作为增效剂或逆转剂使用时,其浓度很低,实测为无毒剂量,对动物和人类安全。

附图说明

图1为长春新碱和/或am对肿瘤细胞生长的抑制作用的体外实验方案示意图及其结果。

图2为长春新碱和/或am对动物皮下移植瘤生长的抑制作用的体内实验方案示意图及其结果。

图3为丝裂霉素c、阿霉素和/或am对肿瘤细胞生长的抑制作用的体外实验结果。

具体实施方式

以下实施例便于更好地理解本发明。以下实验方法如无特殊说明均为常规实验方法,以下实验试剂如无特殊说明均可通过商业途径获得。

实施例1:长春新碱和/或am对肿瘤细胞生长的抑制作用实验(mtt法)

细胞株:

结直肠癌hct-8长春新碱敏感株细胞(svcr)及长春新碱耐药株细胞(rvcr),购于上海慧颖生物科技有限公司。

硫酸长春新碱,am(伊维菌素):

硫酸长春新碱纯度大于97%,购于武汉远成共创科技有限公司;am纯度大于95%,购于大连美伦生物技术有限公司。用含体积分数为10%小牛血清的rpmi培养基配制不同浓度的长春新碱溶液,对敏感株细胞,长春新碱使用浓度分别为12.5、25、50、100、200、400nm;对耐药株细胞,长春新碱使用浓度分别为125、250、500、1000、2000、4000nm。同样用含体积分数为10%小牛血清的rpmi培养基配制不同浓度的am溶液,对敏感株和耐药株,am浓度分别为0.625、1.25、2.5、5、10、20μm。

3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(mtt):

购于sigma-aldrich公司,用pbs磷酸盐缓冲液配制成浓度为5mg/ml的溶液。

实验方法(mtt法):

取对数生长期的肿瘤细胞株:hct-8敏感株(svcr)和耐药株(rvcr)用含体积分数为10%胎牛血清的rpmi1640培养液培养,制成单细胞悬液后,分别将敏感株和耐药株细胞接种于96孔板,每孔细胞悬液为100μl,细胞接种密度为7×103个/孔,每种细胞株设3个组,分别为:空白对照组、阴性对照组和长春新碱和/或am实验组。细胞先在体积分数5%co2、37℃及饱和湿度下培养24小时,小心吸弃上清液,然后将含有不同浓度长春新碱或am的培养液180μl加入相应孔中,长春新碱对敏感株细胞浓度分别为12.5、25、50、100、200、400nm,对耐药株细胞浓度分别为125、250、500、1000、2000、4000nm;am对敏感株和耐药株浓度同样设为0.625、1.25、2.5、5、10、20μm;在长春新碱与am联合给药组中,对敏感株和耐药株细胞,am设固定浓度为3μm,长春新碱浓度分别为3.125、6.25、12.5、25、50、100、200nm,每个浓度各设5个复孔;阴性对照组的相应孔中则加等体积的肿瘤细胞悬液,空白对照组的相应孔中则为等体积细胞培养液,不含肿瘤细胞,空白对照组和阴性对照组也各设5个复孔;将96孔板在体积分数5%co2、37℃及饱和湿度下培养44小时后,各孔加入20μl浓度为5mg/ml的mtt,37℃继续培养4小时后,弃上清,每孔加入150μl二甲基亚砜,震荡混匀,使沉淀充分溶解,于酶标仪上测定吸光度值,测定波长为570nm,并计算半数抑制浓度(ic50)。半数抑制浓度(ic50)采用对数机率单位法,以直线回归方程计算肿瘤细胞生长抑制率为50%的药物浓度。结果见图1。由图1可见,敏感株(s)和耐药株(r)对长春新碱的ic50值分别为81.11±1.42nm和1015.52±3.73nm(图1a);敏感株和耐药株对am的ic50值分别6.31±0.52μm和9.72±0.23μm(图1b);当有3μmam存在时,敏感株和耐药株对长春新碱的ic50值分别下降到27.41±0.92nm和32.63±0.81nm(图1c和图1d),由此可见,am在以无毒剂量3μm存在的情况下,可以增加结直肠癌hct8细胞对化疗药物长春新碱的敏感性,逆转耐药株细胞对长春新碱的耐药性。

实施例2:长春新碱和/或am对动物皮下移植瘤生长的抑制作用实验

动物:

balb/c裸鼠,雌性,4周龄,体重19g±1g,由北京维通利华实验动物技术有限公司提供。动物以商品颗粒饲料喂养,自由摄食和饮水。

细胞株:同实施例1。

硫酸长春新碱(vcr)和am:同实施例1。

实验方法:

将一定数量的结直肠癌细胞系hct8的敏感株(svcr)及耐受长春新碱细胞株(rvcr)通过皮下注射到4周龄balb/c裸鼠前肢背侧区域,当肿瘤大小长至100mm3左右,随后进行腹腔注射药物。其中,实验分为4个组:溶剂对照组;am组(2mg/kg/day);vcr组(0.2mg/kg/day);am(2mg/kg/day)和vcr(0.2mg/kg/day)联合作用组,每组6只鼠。各组每天进行腹腔注射对应的药物,连续给药27天,每3天用游标卡尺测量肿瘤最长径和最短径,计算肿瘤体积(体积=最长径×最短径2/2),每5天测量各组体重。给药第27天时,将所有裸鼠安乐处死,将每组动物体内的肿瘤取出,比较其肿瘤的大小和重量(体内实验方案示意图及其结果如图2)。

图2a和图2b的实验结果表明,在连续给药27天后,对照组敏感株(s)肿瘤体积为2794.50mm3,重量为1967.84mg;vcr组敏感株肿瘤体积为1739.68mm3,重量为1163.18mg,与对照组敏感株有显著性差异;am组敏感株肿瘤体积为2669.36mm3,重量为1737.44mg,与对照组敏感株差异不大;而am和vcr联合作用组敏感株肿瘤体积为822.83mm3,重量为630.81mg,与对照组和am组敏感株有极显著性差异,且与vcr组也有显著性差异。该结果说明,am单独使用对vcr敏感株细胞没有影响,但与vcr联合应用后能显著抑制vcr敏感株肿瘤细胞的增长,且效果优于vcr单独使用组。这说明am能显著增强肿瘤对化疗药物的敏感性,增强化疗药物的抗肿瘤作用效果。

在连续给药27天后,接种耐药株(r)的对照组肿瘤体积为1654.78mm3,重量为1117.65mg;给予vcr组的耐药株肿瘤体积为1261.62mm3,重量为841.70mg,与耐药株对照组的差异不明显;给予am组的耐药株肿瘤体积为1595.51mm3,重量为1103.23mg,与对照组耐药株差异不大;am和vcr联合作用组耐药株肿瘤体积为489.5mm3,重量为331.41mg。该结果说明,am单独使用对vcr耐药株细胞没有影响,vcr单独使用对vcr耐药株细胞的作用不明显,am和vcr联合使用能显著抑制vcr耐药株肿瘤细胞的增长。这说明am具有非常好的逆转肿瘤细胞对抗肿瘤药物耐药性的效果。

以上结果显示,am和vcr联合给药处理,能显著抑制hct8的敏感株(svcr)及长春新碱耐药株细胞(rvcr)肿瘤的生长,且效果都优于单独使用vcr的效果。am具有增强化疗药物的抗肿瘤作用效果以及逆转肿瘤细胞对抗肿瘤药物耐药性的效果。

实施例3:am对抗肿瘤药物作用的广泛性

为了验证am对抗肿瘤药物作用的广泛性,还选用了化疗药物丝裂霉素c和阿霉素。通过测定丝裂霉素c对肿瘤细胞生长的抑制作用,得出hct-8敏感株对丝裂霉素c的ic50值为2.71±0.32μm,hct-8耐药株对丝裂霉素c的ic50值为26.62±0.51μm,可见hct-8耐药株对丝裂霉素c存在交叉抗性,但是在给予浓度为3μm的am作用后,hct-8敏感株对丝裂霉素c的ic50值下降到1.34±0.22μm,hct-8耐药株对丝裂霉素c的ic50值下降到4.81±0.32μm(图3a),由此可见,am可以增加hct-8细胞对丝裂霉素c的敏感性,可以逆转hct-8耐药株细胞对丝裂霉素的耐受性。

同样,我们也检测了am对化疗药阿霉素耐药性的逆转作用,首先测定阿霉素对肿瘤细胞的抑制作用,得出hct-8敏感株对阿霉素的ic50值为5.42±0.34μm,hct-8耐药株对阿霉素的ic50值为36.34±0.93μm,提示hct-8耐药株对阿霉素存在交叉抗性,在给予浓度为3μm的am后,hct-8敏感株对阿霉素的ic50值下降到0.42±0.12μm,hct-8耐药株对阿霉素的ic50值下降到0.74±0.14μm(图3b),研究证实,am同样增加了hct-8细胞对阿霉素的敏感性,能逆转hct-8耐药株细胞对阿霉素的耐药性。

上述实施例体外验证了am能提高肿瘤细胞对至少3种常见的化疗药物的敏感性,这3种化疗药(长春新碱、丝裂霉素c、阿霉素)都是mdr1基因的编码产物,也是p-糖蛋白的底物。我们的研究发现,am能抑制p-糖蛋白的表达,增加细胞对p-糖蛋白底物类的化疗药物的敏感性。选择化疗药物长春新碱联合am进行了体内实验,证明am同样可以在体内提高肿瘤细胞对长春新碱的敏感性。因此,我们也有理由认为am可以在体内提高肿瘤细胞对丝裂霉素c、阿霉素及其他p-糖蛋白底物类的化疗药物的敏感性。

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