以HSP70为靶的新型抗耐药肿瘤先导物的研究

Heat shock protein 70（ Hsp70）is a molecular chaperone that is expressed in response to stress . In cells，it assists in the folding of newly synthesized proteins，the sub-cellular transport of proteins and vesicles，the formation and dissociation of complexes，and the degradation of unwanted proteins. What's more，it can keep the conformation of proteins during the stress conditions. This review provides a brief review of the structure，function, family member and co-chaperones of Hsp70. Simultaneously，it also summarizes the research advances of the Hsp70 inhibitors in recent years. Modern research shows that Hsp70 is related to many diseases，such as cancer. As a new potential drug target，Hsp70 attracts more and more attention.Base on the result of the strong express level of HSP70 in cancers cells,we suggest that HSP70 is closely related to theseveritu if cancers,as a conspicuous sign of the development of tumor cells and an index of malignant tumor diagnosis. We have obtained a series of potent HSP70 inhibitors in previous studies, which were confirmed the strong capability of promoting apoptosis of human breast cancer cells which resist to lapatinib,such as compounds MOL-HSP70-125/144/145/151/153. This study is aiming at developping noval HSP70 inhibitors with higher activity, further reseaching into their corresponding anti-tumor activity, and leading to new approaches in cancer diagnosis, therapy and biology.

热休克蛋白70（ HSP70）用于肿瘤治疗的研究已成为近年来的热点，但至今未见上市的高活性的抑制剂，其作用机制也未明确。HSP70抑制剂能否以及怎样用于临床肿瘤治疗有待进一步研究。我们利用RNA-seq技术分析ROS类抗肿瘤药物引起的细胞类基因转录组变化，发现肿瘤细胞HSP70及其相关蛋白表达异常增高，造成药物活性下降；我们基于HSP70的晶体结构设计合成的全新哌啶类化合物，MOL-HSP-125/144/145/151/153对lapatinib耐药的乳腺癌细胞有很强的生长抑制作用，表明HSP70可以逆转肿瘤耐药。因此，本课题旨在探讨HSP70影响抗肿瘤药物作用的信号通路，设计合成高活性的全新HSP70抑制剂，优选该信号通路的激活剂或抑制剂，用以克服肿瘤耐药的难题、提高肿瘤治疗效果，并明确作用的机制，为临床肿瘤治疗提供新的医学策略

热休克蛋白70（Hsp70）是一种应激诱导表达的伴侣蛋白。Hsp70通过多种途径参与肿瘤发生及发展，是抗肿瘤药物研发的重要靶点，本课题基于Hsp70三维晶体结构，通过基于分子对接的虚拟筛选策略，获得了具有一定抗肿瘤活性的不对称取代硫脲类先导结构；进一步基于片段的虚拟筛选，分别获得了Hsp70核苷酸结合域不同部位的分子片段，建立组合虚拟库，根据分子对接结果，设计了N, N-取代哌啶胺类、哌啶胺酰类、哌嗪甲酸酯类三类目标化合物，共计合成了四类目标化合物204个，其结构经MS、1H-NMR等确证。 采用表面等离子共振技术测试了部份目标化合物与Hsp70的亲和力，表明H-003/008/031/144/173/192/219/254/344对Hsp70蛋白的亲和力与阳性对照化合物Ver-155008（Kd值为0.2 μM）相当。Hsp70 ATPase 活性抑制实验结果显示，硫脲类化合物H-370/371/374/379/380/392/394/ 397/404/405 /407对在200 μM 时ATP水解抑制率大于20%，能有效的抑制ATP水解，为Hsp70 ATPase域抑制剂。. 体外评价目标化合物6种对Lapatinib耐药的乳腺癌细胞株（BT/LapR1.0、MDA-MB-361、SK/LapR1.0和MDA-MB-453）的生长抑制作用，结果表明，N, N-哌啶胺类化合物H-125/144/145/151/153对实验用六株细胞均有较显著的生长抑制作用。大部份硫脲类化合物与Lapatinib在BT474 和 BT/LapR1.0生长抑制实验中表现出协同作用， H-379和H-405与Lapatinib的协同作用非常明显。化合物H-125/144/145/151/153对HepG2、Huh-7、N87、BGC823、AsPC-1、MIA-PaCa-2、COLO205、HT-29、A549、H460、WI-38及MRC5细胞的生长抑制结果表明， H-125/145/151对肝癌具有稍强于其他肿瘤细胞的抑制作用，对正常细胞的细胞毒作用低于肿瘤细胞。H-144的药代动力学评价结果显示，口服给予10 mg/kg H-144 后 Cmax为260.28 ng/ml，Tmax 为 0.44 h，t1/2 为 2.72 h，绝对生物利用度为55.51%。