異檸檬酸脫氫酶IDH突變體抑制劑發(fā)現(xiàn)研究.pdf

1、目的：腫瘤細胞代謝通路異常是新近備受關(guān)注的的腫瘤細胞不同于正常細胞的重大特征之一。靶向腫瘤代謝，特別是在腫瘤細胞中存在突變的代謝酶基因，成為目前新興的抗腫瘤策略。異檸檬酸脫氫酶（isocitrate dehydrogenase，IDH）是參與催化細胞三羧酸循環(huán)的關(guān)鍵限速酶，被發(fā)現(xiàn)在多種腫瘤組織中發(fā)生異常突變，是迄今發(fā)現(xiàn)的在腫瘤中基因突變最為頻繁的代謝酶，特別是其亞型IDH1的R132位突變更為常見，在多種實體瘤中廣泛發(fā)生。最新研究表明，

2、突變的IDH1獲得新的功能，可利用代謝中間產(chǎn)物α-酮戊二酸(α-KG)作為底物催化生成 D-2-羥基戊二酸（2-HG），繼而通過影響組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶活性，引發(fā)組蛋白甲基化水平改變，從而改變轉(zhuǎn)錄調(diào)控而促進腫瘤發(fā)生發(fā)展。當前，針對IDH1 R132H突變的分子靶向抗腫瘤藥物研發(fā)已經(jīng)成為腫瘤代謝領(lǐng)域最具潛質(zhì)的研究方向，但現(xiàn)有抑制劑的研究尚處于研發(fā)早期，且敏感群體不明，具有極大的研究空間。本論文旨在特異針對IDH1 R132H，建立系統(tǒng)的抑制劑

3、發(fā)現(xiàn)研究體系，并在此基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)活性化合物。進一步，發(fā)現(xiàn)敏感群體，擴大抑制劑適應(yīng)癥范圍，探索更加有效的抗腫瘤策略。
　　方法：本論文旨在建立集分子、細胞、動物于一體，兼顧靶向性、選擇性、綜合代謝產(chǎn)物變化和抗腫瘤活性的IDH突變抑制劑系統(tǒng)篩選平臺；在此基礎(chǔ)上，結(jié)合化合物庫篩選及基于現(xiàn)有活性化合物的定向設(shè)計，發(fā)現(xiàn)能有效抑制 IDH1 R132H突變活性的先導(dǎo)化合物，并對獲得化合物進行初步的抗腫瘤活性和成藥性評價。分子水平篩選體系旨在建

4、立基于重組蛋白的酶促反應(yīng)；細胞水平將外源表達IDH1 R132H的U87MG腦膠質(zhì)瘤突變細胞株模型構(gòu)建及內(nèi)源性含IDH1 R132C突變的HT1080纖維肉瘤細胞驗證相結(jié)合，運用超高效液相色譜法檢測細胞內(nèi)2-HG生成量變化來評價細胞代謝特性的改變，使用克隆形成、軟瓊脂集落形成實驗及磺酰羅丹明B(Sulforhodamine B, SRB)等方法評價對腫瘤細胞增殖能力的影響；動物水平旨在建立基于依賴細胞株的SCID鼠皮下移植瘤模型，并在該

5、模型上通過關(guān)注給藥后瘤體積及瘤內(nèi)2-HG含量測定等評價化合物的體內(nèi)抗腫瘤活性。
　　結(jié)果：本論文成功構(gòu)建了IDH1抑制劑的發(fā)現(xiàn)平臺，構(gòu)建了基于酶活反應(yīng)的分子水平篩選體系；構(gòu)建了腦膠質(zhì)瘤細胞U87MG外源表達突變質(zhì)粒構(gòu)建的IDH1R132H突變細胞株，驗證了內(nèi)源含有R132C的HT1080細胞模型；建立了HT1080皮下移植瘤模型。通過篩選186個定向設(shè)計的化合物，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了分子和細胞水平均優(yōu)于現(xiàn)有化合物的新IDH1抑制劑，并對化合