一种PARP1抑制剂及其在制备抗癌药物中的应用

技术领域

本发明属于药物领域，具体涉及一种PARP1抑制剂。

背景技术

根据世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC)发布的数据显示，全球范围 内乳腺癌发病率为226万例，超过肺癌跃居成为发病率最高的癌症。乳腺癌是一 种主要影响女性健康的恶性肿瘤，根据雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)及 人表皮生长因子受体2(HER-2)的表达水平可将乳腺癌分为Luminal A型、 Luminal B型、HER2阳性型和基底样乳腺癌。基底样乳腺癌因为以上三种分子 表达均为阴性，故又称为三阴性乳腺癌。临床研究表明，三阴性乳腺癌是最容易 复发、转移的乳腺癌亚型，因缺乏有效的治疗靶点，目前临床治疗方法主要以化 疗为主，如紫杉醇，铂类等药物。但是化疗药物会产生耐药以及会带来一些严重 的副作用等问题，因此寻找一种新型的治疗三阴性乳腺癌的药物将是临床一直以 来面临的难题。而PARP抑制剂的出现为三阴性乳腺癌带来了一种新的治疗方式。

多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶(PolyADP-ribose polymerase，PARP)于1963 年被首次报道，是一种普遍存在于真核生物细胞内的蛋白质翻译修饰酶，参与细 胞中90％以上的DNA修复过程，其中含量最为丰富的是PARP1。当DNA发生 损伤时，PARP通过其N端锌指结构与受损的DNA结合，进而导致其HD构象 改变，C端催化区激活。激活后的PARP1结合催化底物烟酰胺(Nicotinamide， NAD

当DNA双螺旋中的一条单链断裂时，需进行有PARP1参与的剪切修复过 程(Base-excision repair，BER)。抑制PARP1可导致DNA单链修复缺陷，此时 正常细胞便会试图进行DNA复制，通过同源重组(Homologous recombination，HR)进行双链DNA修复。而伴有BRCA1或BRCA2突变的肿瘤细胞，由于BRCA 蛋白功能缺失，不能有效地通过同源重组来修复DNA双链，进而导致细胞死亡， 即合成致死。

基于合成致死机制，多种PARP1抑制剂已经进入临床并应用于三阴性乳腺 癌的治疗，显著改善了三阴性乳腺癌患者的生存期。但是PARP1抑制剂在应用 过程中出现了血液学副作用和耐药，一定程度上限制了应用，因此寻找一种新的 PARP1抑制剂是亟待解决的问题。

发明内容

本发明第一目的在于提供一种式1结构的PARP1抑制剂。

本发明第二目的在于提供所述的式1化合物在制备抑制PARP1活性的药物 中的应用。

本发明第三目的在于，提供包含所述式1化合物的抗癌活性组合物及其在抗 癌方面的应用。

本发明第四目的在于，提供一种包含所述式1化合物的抗癌药物。

一种PARP1抑制剂，具有式1结构式：

本发明研究表明，所述的式1化合物意外地具有优异的抑制PARP1活性的 功能，能够带来抑制PARP1活性的相关的药效功能。例如，所述的式1化合物 能够带来良好的抗癌活性，此外，还能够和其他抗癌活性成分联合协同增敏，进 一步协同改善抗癌活性。

本发明还提供了所述的式1化合物的应用，将其用作PARP1抑制剂，用于 制备抑制PARP1活性的药物。

作为优选，所述的应用中，将其用于制备抑制PARP1活性的抗癌药物。本 发明研究发现，所述的式1化合物可以通过抑制PARP1活性从而达到促进癌细 胞DNA损伤，促使癌细胞凋亡，从而达到抗癌的药物。

进一步优选，所述的应用中，将其用于制备抗乳腺癌的药物。

更进一步优选，所述的应用中，将其用于制备抗三阴性乳腺癌的药物。

本发明研究发现，通过生物信息学分析出PARP1在三阴性乳腺癌病人中的 分布及预后情况，使用Western Bolt验证式1化合物能降低三阴性乳腺癌细胞的 活性，CCK8实验证明式1化合物能抑制PARP1蛋白的活性，免疫荧光实验证 明式1化合物对三阴性乳腺癌细胞DNA损伤增加。通过式1化合物，可以基于 PARP1抑制作用，造成三阴性乳腺癌细胞DNA损伤，抑制三阴性乳腺癌细胞活 性，促进三阴性乳腺癌细胞凋亡。本发明方案为三阴性乳腺癌的治疗提供了一种 全新的思路。

本发明中，所述的三阴性乳腺癌细胞例如为MDA-MB-436细胞和 MDA-MB-231细胞。

本发明中，相比于已上市的PARP1抑制剂(olaparib)，本发明所述的式1 化合物具有更优的活性。

本发明还提供了一种抗癌活性组合物，其包含本发明所述的式1化合物或其 药学上可接受的盐、酰基物中的至少一种衍生物。

优选的活性组合物，还含有抗癌活性成分。

进一步抗癌优选的抗癌活性组合物，所述的抗癌活性成分为顺铂、紫杉醇中 的至少一种。

本发明研究发现，所述的式1化合物和所述的抗癌活性成分例如顺铂、紫杉 醇存在组合协同增敏效果，有助于进一步改善抗癌活性。

作为同一发明构思，本发明还提供了所述的抗癌活性组合物的应用，将其用 于制备抗癌药物。优选地，将其制备用于抗乳腺癌的药物；进一步优选，将其用 于制备抗三阴性乳腺癌的药物。

本发明还提供了一种抗癌药物，其包含药学有效量的式1化合物或所述的活 性组合物；

优选地，所述的抗癌药物还包含药学上可接受的辅料；

优选地，所述的抗癌药物具有药学上可接受的任意剂型；

优选地，所述的抗癌药物为抗乳腺癌药物；进一步优选为抗三阴性乳腺癌的 药物。

有益效果：

本发明研究表明所述的式1化合物具有优异的PARP1抑制活性。

本发明中，所述的式1可通过抑制PARP1活性来获得抗癌药效，例如，可 将其用于制备治疗乳腺癌特别是三阴性乳腺癌的药物。

本发明中，将式1化合物和所述的抗癌活性成分如顺铂、紫杉醇联用，能够 实现协同增敏效果；有潜在的医疗价值和重要的医疗前景。

附图说明

图1：式1化合物以时间-浓度梯度抑制乳腺癌细胞活力。(A)CCK-8检测 PARP1阳性抑制药olaparib对MDA-MB-436细胞和MDA-MB-231细胞的IC50 值。(B)CCK-8检测式1化合物对MDA-MB-436细胞和MDA-MB-231细胞的 IC50值。(C)式1化合物抑制MDA-MB-436细胞和MDA-MB-231细胞存活的 时间梯度。(D)免疫荧光实验检测出式1化合物抑制MDA-MB-436细胞DNA 复制活性。(E)免疫荧光实验检测出式1化合物抑制MDA-MB-231细胞DNA 复制活性。(F)式1化合物抑制乳腺癌细胞的克隆形成能力。

图2：式1化合物通过促进DNA损伤抑制乳腺癌细胞存活。(A)通过试剂 盒(BPSbioscience，BPS-80551)检测olaparib和式1化合物对PARP1蛋白的抑 制活性。(B)Western Blot检测不同浓度式1化合物对γ-H2AX表达水平的影响。。 (C)免疫荧光检测式1化合物对MDA-MB-436细胞中以及MDA-MB-231细胞 中γ-H2AX的荧光强度，反应在式1化合物作用下，三阴性乳腺癌细胞DNA双 链断裂数量增加。

图3：式1化合物增加化疗药物的敏感性。(A)式1化合物增加紫杉醇对 MDA-MB-436细胞的敏感性。(B)式1化合物增加紫杉醇对MDA-MB-231细胞 的敏感性。(C)式1化合物增加顺铂对MDA-MB-436细胞的敏感性。(D)式1 化合物增加顺铂对MDA-MB-231细胞的敏感性。

表1：式1化合物增加紫杉醇对三阴性乳腺癌细胞的敏感性。式1化合物联 合紫杉醇处理前后MDA-MB-436细胞的IC50值分别为12.44nM和5.23nM,式1 化合物联合紫杉醇处理前后MDA-MB-231细胞的IC50值分别为25.73nM和 9.42nM。

表2：式1化合物增加顺铂对三阴性乳腺癌细胞的敏感性。式1化合物联合 顺铂处理前后MDA-MB-436细胞的IC50值分别为2.33μM和0.69μM,式1化合 物联合顺铂处理前后MDA-MB-231细胞的IC50值分别为2.43μM和1.37μM。

具体实施方法

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图 及具体实施例进行详细描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含 义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在 限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可 通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例1

式1化合物(本发明也称为compound 6)能抑制三阴性乳腺癌细胞活性

探究式1化合物对MDA-MB-436细胞和MDA-MB-231细胞活性的影响。 使用CCK-8检测细胞存活率，分别将不同浓度的olaparib与不同浓度的式1化 合物对MDA-MB-436和MDA-MB-231细胞进行培养。进一步的活性值结果表 明olaparib、式1化合物对MDA-MB-436细胞的IC50值分别为13.68μM和0.46μM。 olaparib、式1化合物对MDA-MB-231细胞的IC50值分别为45.84μM和0.65μM (图1A-B)。MDA-MB-436和MDA-MB-231细胞分别用0.5μM、0.7μM式1化合物处理6天，CCK-8实验检测其细胞活力，式1化合物还时间依赖性抑制乳 腺癌细胞的存活(图1C)。分别用0.1、1、10μM式1化合物处理MDA-MB-436 和MDA-MB-231细胞，Olaparib作为阳性对照药，处理24h后，将细胞培养14 天，4％多聚甲醛固定细胞并用结晶紫染色，观察并拍照。结果显示，式1化合 物可抑制乳腺癌细胞的克隆形成(图1D)。分别用0.1、1、10μM式1化合物处 理MDA-MB-436或MDA-MB-231细胞，Olaparib作为阳性对照药。处理48h后， 通过荧光显微镜观察EDU阳性细胞(图1E-F)。

实施例2

式1化合物通过促进DNA损伤抑制乳腺癌细胞存活

通过试剂盒(BPSbioscience，BPS-80551)检测了式1化合物对PARP1活性 的抑制作用，先用组蛋白包被孔板，然后加入纯化的PARP1蛋白、激活的DNA 和浓度梯度的式1化合物和Olaparib，反应后加入HRP进行检测。结果表明式1 化合物抑制PARP1蛋白活性，且效果优于olaparib(图2A)。不同浓度式1化合 物处理MDA-MB-436和MDA-MB-231细胞，72h后用收集蛋白通过Western blot 检测γ-H2AX的表达，β-actin作为内参，Olaparib作为阳性对照。Western Blot 实验表明式1化合物增加了DNA损伤因子γ-H2AX的表达，降低了修复因子PAR 的表达(图2B)。不同浓度式1化合物处理MDA-MB-436和MDA-MB-231细胞， 处理48h后，免疫荧光检测γ-H2AX的表达。Olaparib作为阳性对照。免疫荧光 的结果显示式1化合物增加了γ-H2AX的荧光强度(图2C)。

实施例3

式1化合物增加化疗药物的敏感性

为了检测化合物是否增加化疗药物紫杉醇(PTX)和顺铂(DDP)的敏感性， 我们使用不同浓度的紫杉醇单独处理或联合0.1μM式1化合物处理 MDA-MB-436和MDA-MB-231细胞。处理72h后，CCK-8检测细胞活力。结果 显示式1化合物可以增加化疗药物紫杉醇的敏感性(图3A-B)。分别用不同浓度 的顺铂单独处理或联合0.1μM式1化合物处理MDA-MB-436和MDA-MB-231 细胞。处理72h后，CCK-8检测细胞活力。结果显示式1化合物可以增加化疗 药物紫杉醇的敏感性(图3C-D)。

表1式1化合物促进紫杉醇化疗敏感性

表1

表2式1化合物促进顺铂化疗敏感性

表2

可见，本发明所述的式1化合物，具有优异的抗癌活性，且其联合现有的紫 杉醇以及顺铂，能够进一步正价对三阴性乳腺癌的敏感性，可以实现协同作用。