基于吉西他滨结构改造的前体药物的体内外抗癌活性分析.docx

基于吉西他滨结构改造的前体药物的体内
外抗癌活性研究中文摘要
目的吉西他滨是一种嘧啶类核苷类似物,通过干扰 DNA 的合成来发挥抑制肿瘤生长的效应,对多种实体瘤都有治疗作用。目前,吉西他滨在临床上是作为非小细胞型肺癌,乳腺癌和胰腺癌的一线用药,但肝脏和血液中存在的脱氧胞苷脱氨酶会使吉西他滨脱去 4’-氨基而失活,导致吉西他滨体内的半衰期减短和生物利用度低。本文通过前药策略在吉西他滨糖环 5’-OH 连接一系列的磷酸酯长链,通过增加吉西他滨的脂溶性,提高其膜渗透率及口服生物利用度,在体内能够获得更加有效的抑制肿瘤生长的效用。
方法通过 MTT 实验方法,使用 11 种不同的人癌细胞株中,考察比较吉西他滨和前药的抑制癌细胞生长的作用,从多个前药中选择细胞毒作用最强的候选前药,以及筛选出对吉西他滨前药最为敏感的细胞株,模拟吉西他滨耐药的细胞株,考察化合物-3 对耐药株的细胞增殖的抑制作用。建立和优化吉西他滨以及候选前药的定量分析方法,进一步考察候选前药的体外代谢稳定性,候选前药通过癌细胞膜的转运机制, 细胞内浓度与其抑制癌细胞生长作用的相关性。体内实验部分,建立非小细胞型肺癌 H460 的异位移植模型,考察前药经口服给药后对小鼠肿瘤的抑制作用。
结果体外部分:5 个吉西他滨的前药都能够明显抑制多种癌细胞的生长,其中非小细胞型肺癌细胞(H460,A549),胰腺癌细胞(Panc-1),前列腺癌细胞(PC-3, DU145)和结直肠癌细胞(HCT-116)对前药尤为敏感,化合物-3 较其他前药能够更有效的抑制多种癌细胞的生长。化合物-3 对上述 6 个癌细胞中的 IC50 值均小于 1 μM, 接近吉西他滨的并远低于阳性前药 LY2334737 的 IC50 值。在模拟的吉西他滨耐药株中,吉西他滨的 IC50 值升高了 倍,而化合物-3 的 IC50 值仅升高 倍。体外代谢结果表明,化合物-3 在各种属的血浆中均稳定,且在人肝 S9 中没有明显的代谢, 而化合物-3 能够经碱性磷酸酯酶代谢生成活性产物吉西他滨。在 4℃和 37℃比较化合
中文摘要 基于吉西他滨结构改造的前体药物的体内外抗癌活性研究物-3 进入癌细胞的差异,结果显示在 4℃条件下进入细胞的量约为 37℃的 30%~40%, 说明化合物-3 可以通过被动扩散和摄取转运体摄取进入细胞。同等条件下,前药进入
敏感细胞株的浓度高于不敏感株的浓度,癌细胞内的前药浓度与对各癌细胞生长的抑制率有着明显的相关性(R2= )。口服配方筛选结构表明,1% CMC-Na 含 % Tween 80 的混悬剂所获得的化合物-3 和吉西他滨的血浆曝露量最高。使用此口服配方,化合物-3 每周 2 次给药(40 mg/kg)能够明显抑制肿瘤的生长,2 周后,肿瘤生长的抑制率为 %(与辅料对照组相比,p < )。与之相比,每周 2 次腹腔注射 80 mg/kg 吉西他滨盐酸盐,2 周后其肿瘤生长抑制率为 %(与辅料对照组对比, p < )。
结论基于结构设计的前药能够显著抑制癌细胞的生长,最敏感的细胞株为非小细胞型肺癌(A549、H460),前列腺癌(DU-145、PC-3)结直肠癌细胞(HCT-116)。其中化合物-3 为抑制强度最佳的前药,该化合物较母药对吉西他滨耐药肿瘤细胞株更加有效。化合物-3 可以通过被动扩散和主动转运进入细胞,细胞内浓度与其癌细胞的生长抑制率相关。化合物-3 在体外代谢体系中较稳定,和吉西他滨相比,口服生物利用度有较大的提高。药效结果表明,化合物-3 具有口服抑制肿瘤生长的活性,药效优于高剂量腹腔注射吉西他滨盐酸盐。
关键词:吉西他滨,前药,非小细胞型肺癌,异种移植
作 者:祁慧昕指导教师:张洪建教授
In Vitro and In Vivo Assessment of Anti-Proliferation Activity of Gemcitabine Prodrugs
Abstract
Objective Gemcitabine is a deoxycytidine (dCyd) analog with activities in a variety of solid tumors. Despite of its wide use, the efficacy of gemcitabine is limited by a very short plasma circulation time due to deamination. In addition, its oral activity is limited by low oral bioavailability, due to the