以bFGF为靶标的抗肿瘤短肽衍生物的设计和构效关系研究

相继发现多种肿瘤与体内碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）异常上调密切相关，以其为靶标的拮抗剂具有治疗肿瘤的作用。我们在前期工作中以bFGF为靶标，从噬菌体随机7肽库筛选到可以高效抑制bFGF诱导的肿瘤细胞增殖和血管生成的活性拮抗短肽P7。但短肽药物共同的缺点，如纯蛋白源性和柔性结构，使得P7存在体内易降解和选择性低等问题。在肽中加入非蛋白源性结构形成肽衍生物可以解决上述问题。本项目中，我们将对P7优化改造：用序列分析、NMR-HSQC化学位移扰动滴定法确定P7的作用位点；用丙氨酸扫描法等确定P7中的功能性残基；以P7为先导肽构建分子对接模型进行虚拟筛选，寻找到潜在的活性肽衍生物；进行合成后考察其与bFGF的结合能力和结合特异性、药效学和稳定性实验以及构效关系研究。项目预期将得到比先导肽P7稳定性更好、靶向性更强、活性更佳的拮抗肽衍生物，以期开发为我国自主知识产权的拮抗肽类候选药物。

多种肿瘤与体内碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）异常上调密切相关，以bFGF或其受体为靶标的拮抗剂具有治疗肿瘤的作用。在前期从噬菌体随机7 肽库筛选到可以bFGF拮抗肽P7，但其存在体内易降解等问题。在肽中加入非蛋白源性结构形成肽衍生物可以解决上述问题。本课题首先进行了以bFGF拮抗肽P7为先导的肽衍生物药物设计。通过自由能计算确定了P7与bFGF结合的热点残基；合成丙氨酸扫描肽，并测定肽与bFGF结合力及对bFGF诱导的细胞增殖的抑制活性，确定了P7中功能性残基；在此基础上共同确定并改构非功能性残基，设计合成出23条肽衍生物，用分子相互作用技术筛选到多条肽衍生物与bFGF有高亲和力，其中P25、P29、P32对bFGF表现出了特异性结合，对aFGF、KGF2几乎无亲和力；三者的体外血浆半衰期均可以有效延长到10h以上；均能够有效抑制bFGF诱导的Balb/c 3T3、SGC-7901、MGC-803、H460、B16-F10的增殖、周期，及FRS2、AKT和ERK磷酸化，有效下调bFGF诱导的肿瘤细胞侵袭；其中P25对SGC-7901的裸鼠异种移植瘤表现出了很好的体内抗肿瘤活性。设计合成了一系列靶向bFGF受体FGFR1的小分子抑制剂，筛选到多个活性优于先导物NDGA的多个新型非ATP竞争性FGFR1抑制剂。其中Aea4和Aea25均能有效抑制FGFR1高表达的非小细胞肺癌H460的增殖，诱导其凋亡，也具有抗H460裸小鼠异种移植瘤的体内活性。本课题为靶向bFGF及其受体的拮抗药物的研究提供了较好的理论指导和良好的抗肿瘤候选药物。