新型VEGFR酪氨酸激酶抑制剂IPC-032对Wnt/β-catenin信号异常活化的结肠癌细胞合成致死效应的分子机理

我们设计合成了一种新的作用于VEGFR酪氨酸激酶的抑制剂IPC-032，发现该化合物能显著抑制Wnt/β-Cat信号异常活化的结肠癌细胞的增殖和凋亡，而对Wnt/β-Cat信号正常的肿瘤细胞无抑制作用。我们推测IPC-032可能通过同时抑制VEGFR和Wnt/β-Cat信号诱导的合成致死效应杀死结肠癌细胞。本项目以Wnt/β-Cat信号异常活化的结肠癌细胞为模型，从细胞增殖和凋亡，VEGFR磷酸化和表达，含Wnt/β-Cat信号下游转录因子TCF/LEF结合部位的荧光素报告基因活性，以及Wnt/β-Cat信号的负调控因子糖原合成酶激酶3β表达，传递子β-Catenin核移位功能及下游靶基因的调控来研究IPC-032对Wnt/β-Cat通路异常活化的结肠癌细胞的合成致死效应及其分子机理，为作用于VEGFR的酪氨酸受体激酶抑制剂在Wnt/β-Cat信号异常活化的结肠癌的治疗提供理论和实验依据。

我们前期发现咪唑并吡啶类杂环化合物有一定的抗肿瘤细胞生长的活性。在此基础上，基于已知VEGFR 抑制剂与VEGFR 形成复合物的晶体结构和活性数据，我们运用计算机辅助药物设计软件Sybyl7.3 的GALAHAD、CoMFA、Surflex-DOCK 等多个模块进行合理药物设计及优化，设计并合成了一系列的咪唑并吡啶类化合物，采用酪氨酸激酶体外高通量筛选方法对合成化合物进行活性评价筛选，发现这类化合物对VEGFR 酪氨酸激酶活性具有较强的抑制作用，其中化合物IPC-032（化学结构式见图1）的活性最强，是一种较理想的酪氨酸受体激酶抑制剂，该系列化合物已获的中国发明专利授权。. 在前期的初步研究中，我们还发现作用于VEGFR 酪氨酸激酶的抑制剂IPC-032能显著抑制Wnt/β-Cat 信号异常活化的结肠癌细胞的增殖和凋亡，而对Wnt/β-Cat 信号正常的肿瘤细胞无抑制作用。我们推测IPC-032 可能通过同时抑制VEGFR 和Wnt/β-Cat 信号诱导的合成致死效应杀死结肠癌细胞。.本课题在国家自然科学基金的资助下，旨在研究酪氨酸激酶受体抑制剂IPC-032 对Wnt/β-Cat 通路异常活化的HT-29 结肠癌细胞以及Wnt/β-Cat 通路正常的宫颈癌Hela 细胞增殖和凋亡的抑制作用，初步阐明IPC-032 对Wnt/β-Cat 通路异常活化的结肠癌细胞的合成致死效应的特征。同时，探讨IPC-032 对Wnt/β-Cat 通路异常活化的HT-29 结肠癌细胞的VEGFR 磷酸化和VEGFR 表达的抑制作用，初步阐明IPC-032 对Wnt/β-Cat 通路异常活化的结肠癌细胞VEGFR 的表达和磷酸化的抑制与其诱导的合成致死效应之间的关系。. 开展本项目的科学意义主要体现在以下三方面，一是发现新的合成致死相互作用（synthetic lethal interaction）的基因配对，可以极大地增加药物作用靶标的数量；二是根据合成致死原理可以设计出具有更高选择性的新药；三是能从现有上市的药物中寻找通过合成致死机理起作用的药物，以发现老药的新适应症。关于药物导致合成致死及其分子机理的研究是国际上近年来出现的一个新的研究领域，寻找和发现通过合成致死原理起作用的新药，阐明其产生合成致死效应的分子机理，对于新药的发现和机理的研究具有重要的意义。