新型非甾体类AR拮抗剂的设计合成及生物活性评价

Androgen receptor (AR) plays a pivotal role in prostate cancer, primarily by regulating different gene expression programs elicited by androgen, which is important for cancer cell proliferation, survival, and differentiation. Androgen ablation via surgical or medical castration in combination with an AR antagonist (eg. bicalutamide) is currently the treatment of choice for advanced prostate cancer. Unfortunately, a decrease in efficacy was observed after a period of time of treatment. Recent advances in the field have shown that reactivation of the AR signaling pathway is the root cause for the development of androgen independent prostate cancer. AR mutations are also suggested to result in the ability of anti-androgens to exhibit agonist activity. In this project, a series of novel nonsteroidal AR antagonists will be designed and synthesized. Their biological activities, i.e., AR binding affinity, AR antagonism, and effect on proliferation of prostate cancer cell lines, will be evaluated. The structure-activity relationships will also be explored in order to discover new AR antagonists that bind tightly to the AR and function as antagonists to the wild-type and the mutant isoforms of the AR.

1.研究内容：以雄激素受体（Androgen Receptor,AR）为靶标，设计合成系列新颖的非甾体类AR拮抗剂，测定化合物对AR的相对亲和力、对AR的激动和拮抗作用以及对前列腺癌细胞的生长抑制作用，探讨构效关系，通过测定化合物对激素依赖型和激素非依赖型以及AR高表达前列腺癌细胞的生长抑制作用，筛选对去势抵抗型前列腺癌有潜在活性的AR拮抗剂。2.研究意义：AR的扩增及突变是前列腺癌发生和发展的基本特征及根本动力，激素依赖型及激素非依赖型前列腺癌的发生、发展都依赖于AR的激活，因此，以AR为靶标，研究开发新型的非甾体类 AR 拮抗剂，发现对野生型和突变型AR均具有高亲和力的AR拮抗剂，具有重要的临床意义。

雄激素受体（Androgen Receptor, AR）是雄激素受体信号通路的关键调节因子，也是前列腺癌及去势抵抗型前列腺癌（Castration resistant prostate cancer，CRPC）发生和发展的关键驱动因子，因此，AR是研究开发抗前列腺癌药物的重要靶点。MDV3100（Enzalutamide）是第二代AR拮抗剂，用于治疗CRCP。本项目以AR为靶点，利用me-too药物开发策略设计合成了乙内酰硫脲系列化合物；采用基于药效团和分子对接的虚拟筛选策略结合活性评价，发现了骨架结构全新的先导化合物T3，对T3进行结构修饰设计合成了三个系列吡唑类化合物；测定所合成目标化合物对前列腺癌细胞生长抑制活性、前列腺特异性抗原（Prostate specific antigen，PSA）表达抑制活性，AR拮抗活性，结果表明，乙内酰硫脲类化合物5j和5t对AR拮抗活性（IC50分别为13 nM和10 nM）优于MDV3100（IC50 = 137 nM），对前列腺癌LNCaP细胞生长抑制活性（GI50分别为5.8 μM和1.8 μM）亦明显优于MDV3100（ GI50 = 23.5 μM），对PSA抑制率与MDV3100相当。1-甲基吡唑-5-甲酰胺类化合物JL20对LNCaP细胞生长抑制活性（GI50 = 7.7 μM）较MDV3100（GI50 = 23.5 μM）提高了3倍，对PSA抑制率与MDV3100相当。5-甲基-1,3-二取代吡唑类化合物A14表现出了较强的AR拮抗活性和LNCaP细胞生长抑制活性。3-(4-氟苯基)-1H-吡唑类化合物10d和10e对前列腺癌LNCaP细胞生长抑制活性（GI50分别为28 μM和18 μM）优于MDV3100 (GI50 = 32 μM）。通过荧光素酶报告基因实验测定了化合物10d和10e的AR拮抗活性，结果表明，化合物10d和10e对AR拮抗活性与阳性对照药MDV3100相当。总之，化合物5j，5t，A14，10d和10e表现出了良好的对雄激素受体的拮抗活性、对前列腺特异性抗原表达抑制活性和对前列腺癌细胞（LNCaP）的生长抑制活性，值得进行进一步的结构优化和深入的临床前研究。