本發明創造涉及非小細胞肺癌治療,尤其涉及了一種基于e3連接酶亞基gid4設計的egfr-protac化合物dc1-201及其制備方法和應用。
背景技術:
1、肺癌仍然是全球癌癥相關死亡的主要原因,其中非小細胞肺癌(nsclc)是最常見的類型,約占所有肺癌病例的85%。在非小細胞肺癌患者中,表皮生長因子受體(egfr)突變是關鍵的驅動突變,與疾病的發病、進展和治療反應密切相關,因此成為靶向治療研究的重點。
2、肺腺癌(luad)是nsclc中最常見的亞型,在東亞,女性luad患者的表皮生長因子受體突變率約為40%-50%,這些突變主要發生在表皮生長因子受體的第18至21號外顯子,導致受體酪氨酸激酶的組成性激活,從而促進腫瘤細胞的持續增殖,并增強血管生成和侵襲性,促進轉移。值得注意的是,最常見的敏感突變是第19號外顯子缺失和第21號外顯子中的l858r取代,這兩種突變共占nsclc中表皮生長因子受體突變總數的85%左右。
3、而表皮生長因子受體突變的發現為靶向治療打開了大門,酪氨酸激酶抑制劑(tkis)成為表皮生長因子受體陽性nsclc的一線治療藥物;表皮生長因子受體tkis可特異性靶向并抑制表皮生長因子受體突變導致的異常信號通路,從而顯著減緩腫瘤生長并提高患者生存率。這種治療效果在表皮生長因子受體19號外顯子缺失或21號外顯子發生l858r突變的患者中尤為明顯。
4、盡管表皮生長因子受體抑制劑(egfr-tkis)已顯示出顯著的療效,但耐藥性的產生仍是其面臨的主要挑戰之一,耐藥性通常與繼發性突變(如t790m)有關,這種突變會降低藥物與表皮生長因子受體的結合效率。此外,在治療過程中,表皮生長因子受體抑制劑可能會激活代償信號通路,例如,在hcc827細胞和原有低頻met擴增的nsclc患者中,met擴增的優勢克隆會在egfr-tki治療后存活并擴大,從而加速腫瘤進展并促進耐藥性的產生。因此,迫切需要開發新的治療方法,為表皮生長因子受體突變患者提供更多的治療選擇。
5、目前市場上尚缺少針對非小細胞肺癌egfr突變的單獨用藥有效且抑制耐藥性產生的藥物,在這種情況下,蛋白水解-靶向嵌合體(protac)技術成為一種前景廣闊的策略。protac是一種多功能分子,由e3配體、靶蛋白配體和連接體組成,可以招募特定的靶蛋白作為泛素化底物,并劫持泛素-蛋白酶體系統(ups)促進其降解,不同于egfr抑制劑,利用protac技術以降解egfr,能夠更加有效地抑制egfr信號通路。在nsclc細胞中,protac可靶向降解突變表皮生長因子受體,為抑制腫瘤細胞生長和轉移提供了新的治療可能性。
技術實現思路
1、為了解決表皮生長因子受體抑制劑耐藥性的問題,需要一種可靶向降解突變表皮生長因子受體的protac藥物,基于上述問題,本發明創造提供了一種基于e3連接酶亞基gid4設計的egfr-protac化合物dc1-201及其制備方法和應用,通過泛素-蛋白酶體途徑介導表皮生長因子受體降解,能有效地靶向表皮生長因子受體突變的肺癌細胞,有效抑制肺癌細胞的增殖,促進肺癌細胞凋亡,實現高效靶向抑制腫瘤作用。
2、一種基于e3連接酶亞基gid4設計的egfr-protac化合物dc1-201,所述化合物dc1-201的結構式為:
3、。
4、本發明還提供了所述的基于e3連接酶亞基gid4設計的egfr-protac化合物dc1-201的制備方法,包括以下步驟:
5、步驟1.由4-氨基環己烷甲酸甲酯鹽酸鹽經兩步親核取代反應生成中間體a;
6、步驟2.取(2-(2-羥乙氧基)乙基)氨基甲酸叔丁酯經磺酰化反應和親核取代反應得中間體b-1,再將中間體b-1溶于甲醇中,加入10%pd/c催化劑,在室溫下經氫氣氣氛還原得到中間體b;
7、步驟3.將步驟1得到的中間體a和步驟2得到的中間體b溶于乙腈,經縮合反應和環化反應得到中間體c;
8、步驟4.取4-(3-羥基丙基)哌嗪-1-甲酸叔丁酯加tscl和dmap反應得到中間體d-1,再將中間體d-1溶于乙腈中加入4-((3-氯-4-氟苯基)氨基)-7-甲氧基喹唑啉-6-醇先后經取代反應和脫boc反應得到中間體d-2,再將中間體d-2溶于乙腈和2-溴乙酸叔丁酯取代生成中間體d-3,最后將中間體d-3脫叔丁基得到中間體d;
9、步驟5.取步驟3得到的中間體c加入三氟乙酸和二氯甲烷在0℃下脫boc,反應1h后,再升至室溫,加入步驟4得到的中間體d發生縮合后,加入哌啶脫fmoc得到化合物dc1-201。
10、進一步的,所述反應方程式如下:
11、。
12、進一步的,所述步驟1中的兩步親核取代反應包括生成中間體a-1的第一步親核取代反應以及中間體a-1引入fmoc保護基的第二步親核取代反應,兩步親核取代的反應的加料溫度為0℃,反應溫度為室溫,反應時間>12h。
13、進一步的,所述第一步親核取代反應為4-氨基環己烷甲酸甲酯鹽酸鹽溶于二氯甲烷,在氯乙酰氯和三乙胺的作用下生成取代產物,再將得到的取代產物溶于乙腈,再加入1-(1h-吲哚-2-基)甲胺,在碳酸氫鈉和碘化鉀的作用下回流生成中間體a-1;
14、所述第二步親核取代反應為中間體a-1水解后得到水解產物,再將水解產物溶于二氧六環,并加入fmoc-osu和na2co3引入保護基得到中間體a;
15、其中,所述第二步親核取代反應中水解的試劑為一水合氫氧化鋰、甲醇和水。
16、進一步的,所述步驟2中磺酰化反應的試劑為tscl、三乙胺和dmap,反應溫度為室溫,反應時間>12;所述步驟2中親核取代反應的試劑為4-氨基-3-硝基苯酚和碳酸鉀,反應溫度為回流溫度,反應時間為12h;所述磺酰化反應和親核取代反應的溶劑均為乙腈。
17、進一步的,所述步驟3中縮合反應所用縮合劑為hbtu、hobt,所用堿為dipea,反應溫度為室溫,反應時間>12h;環化反應所用助劑為hoac,反應溫度為70℃,時間為1h。
18、進一步的,所述步驟4中脫boc和脫叔丁基所用試劑均為體積比1:1的三氟乙酸和二氯甲烷,反應溫度均為0℃,反應時間均為1h;所述步驟4中生成中間體d-2的取代和生成中間體d-3的取代反應所用的堿均為碳酸鉀。
19、進一步的,所述步驟5中縮合所用溶劑為dmf,所用縮合劑為hatu,所用堿為dipea。
20、本發明還提供了上述基于e3連接酶亞基gid4設計的egfr-protac化合物dc1-201在制備治療egfr突變型非小細胞肺癌藥物中的應用。
21、進一步的,制備的藥物劑型為片劑、膠囊劑、顆粒劑、注射劑中的任意一種。
22、本發明創造的優點在于:
23、1.本發明提供了一種基于e3連接酶亞基gid4設計的egfr-protac化合物dc1-201,其結構包括一個與e3泛素連接酶配體、一個靶蛋白配體egfr-tki以及連接兩個活性配體的特殊結構的linker,最終形成了三聯體的egfr-protac活性化合物分子dc1-201,可以用于制備治療egfr突變型非小細胞肺癌的藥物,該藥物在患者體內,protac的靶蛋白配體和靶蛋白結合,e3泛素連接酶配體和細胞內的e3泛素連接酶的底物結合區結合,從而通過linker把靶蛋白拉近到e3泛素連接酶旁邊,實現ups系統將靶蛋白降解,有效抑制肺癌細胞的增殖,促進肺癌細胞凋亡,實現高效靶向抑制腫瘤作用;
24、2.本發明的egfr-protac化合物dc1-201能有效地靶向表皮生長因子受體突變的肺癌細胞,特別是hcc827細胞的表皮生長因子受體19號外顯子缺失,而不影響h1975細胞表皮生長因子受體t790m/l858r和h1299細胞的表皮生長因子受體wt;dc1-201能以濃度和時間依賴性選擇性地降解hcc827細胞中的表皮生長因子受體的19號外顯子缺失突變,能誘導hcc827細胞的細胞周期停滯和凋亡,顯著抑制hcc827異種移植模型中的腫瘤生長,而不會顯示出明顯的體內毒性和耐藥性。