68,8.67,9.11,8.95,6.70和6.91,克唑替尼为8.67。以化合物SMU-B为例,c-Met激酶的ATP口袋能够很好地接纳SMU-B,并与其形成多个包括氢键、π-π堆积作用、范德华力等相互作用。在c-Met激酶晶体结构中,SMU-B能与克唑替尼很好地叠合,除了靠近溶剂区的部分,SMU-B与克唑替尼几乎达到完美的重叠一致。此外,SMU-B也能与ALK激酶晶体结构的ATP口袋很好地对接。由此预测,SMU-B应该具有对c-Met和ALK激酶的双重抑制作用。于是,我们合成了六个SMU系列的螺环化合物拟进行下一步的研究。
Selleck GSK2606414 二.SMU系列螺环化合物对c-Met和ALK激酶高选择性活性的确认 为了验证上述计算机分子模拟的结果,我们首先检测了化合物对细胞中c-Met激酶活性的影响。结果发现,六个化合物对MKN45胃癌细胞中c-Met激酶有显著抑制活性,IC50值依次为0.020,0.019,0.023,0.012,>10和9.0μM,克唑替尼为0.020gM,与计算机分子对接模拟的预测一致。进一步对上述化合物的生物利用度研究结果表明,SMU-B的口服生物度达到48%,因此确定该化合物进入下一步研究。 首先采用美国KINOMEscanTM公司的激酶高通量筛选技术,评价了SMU-B对人96种蛋白激酶生化活性的影响,发现SMU-B在100nM浓度下仅对c-Met,ALK和AXL三种受体酪氨酸激酶活性有显著的抑制活性,抑制率分别为94.4%,91.2%和95.4%,表明SMU-B对受体酪氨酸激酶家族的c-Met、ALK和AXL三种蛋白激酶表现出高选择性。然后,采用美国Reaction BiologyCorporation的放射蛋白激酶活性检测方法进一步测定了SMU-B对三种激酶生化活性抑制的IC50值。结果表明,SMU-B对c-Met, ALK和AXL三种激酶生化活性都有显著的抑制作用。在激酶底物ATP的存在下,c-Met酶生化活性抑制的IC50值为1.87nM,ALK的IC50值10μM。上述SMU-B在体外抗c-Met异常细胞增殖的筛选结果为下一步体内抗肿瘤实验提供了初步的依据。 四.SMU-B抑制c-Met异常的人GTL-16胃癌,U87MG脑胶质瘤和H441肺癌裸鼠异体移植瘤的生长 根据体外抗增殖作用的结果,我们采用肿瘤异体移植裸鼠模型进一步评价了SMU-B对c-Met扩增的人胃癌GTL-16细胞,c-Met高表达的人肺癌H441细胞以及有HGF自分泌功能的人脑胶质瘤U87MG细胞的生长抑制作用。结果发现,SUM-B虽然对上述三种c-Met异常的人肿瘤裸鼠异体移植瘤都有显著的抗肿瘤作用,但在裸鼠体内的作用与体外抗增殖结果不完全一致。SMU-B以20mg/kg口服灌胃给药一日一次连续14天,GTL-16胃癌的抑瘤率为56.6%,当剂量增加至40mg/kg时,抑瘤率增加至84.8%；在相同剂量下,对H441的抑瘤率分别为58.9%和78.7%,对U87MG的抑瘤率分别为60.7%和92.3。SMU-B在体外抑制U87MG细胞增殖的IC50值>101.tM,高于GTL-16和H441细胞,但在裸鼠体内的抑瘤作用却比二者好。
那个 五.SMU-B抑制HGF诱导的人肺癌A549细胞的迁移和侵袭作用 由于HGF/c-Met具有增加肿瘤细胞移动和侵袭的能力,我们以外源性HGF诱导c-Met激活的人A549肺癌细胞为模型,研究SMU-B对HGF诱导的A549细胞的迁移和侵袭的影响。A549细胞在正常条件下表达低水平的c-Met,仅在外源性HGF的刺激下c-Met才能被激活发生磷酸化,诱导细胞的移动和迁移。我们的细胞迁移实验结果表明,在无HGF刺激时,A549细胞基本上不发生迁移,但在培养细胞中加入25ng/mL
HGF作用48h后,能诱导肿瘤细胞发生移动；在此模型基础上同时加入不同浓度的SMU-B后,能明显抑制肿瘤细胞的移动。此外,细胞侵袭实验结果也表明,在无HGF刺激下,大量A549肿瘤细胞穿过滤膜,表现出明显的侵袭特性,SMU-B能显著抑制HGF诱导的肿瘤细胞的穿膜运动,显示化合物具有抗肿瘤细胞侵袭和迁移的作用。 六.SMU-B在体外能显著抑制外源性HGF诱导的A549肺癌细胞c-Met.AKT及ERK1/2蛋白的磷酸化；也能在体外抑制GTL-16胃癌细胞和在体内抑制GTL-16胃癌裸鼠异体移植瘤的c-Met、AKT和ERK1/2蛋白的磷酸化,通过抑制c-Met信号通路发挥抗肿瘤作用 为了探讨SMU-B对c-Met异常肿瘤产生抗肿瘤作用时,是否同时能抑制c-Met和下游信号分子的激活,我们以外源性HGF激活的A549肺癌和c-Met扩增的GTL-16胃癌细胞模型,研究了化合物对c-Met及其下游介导细胞增殖的信号分子AKT(蛋白激酶B)和介导细胞存活的信号分子ERK1/2(extracellular FG4592 signal-regulated kinase)的磷酸化的影响。我们发现,A549细胞在HGF的作用下,c-Met, AKT和ERK1/2的磷酸化明显增加；SMU-B能显著抑制HGF诱导的c-Met、AKT及ERKl/2蛋白的磷酸化。同样,SMU-B也能在体外抑制GTL-16胃癌细胞c-Met的磷酸化以及抑制GTL-16裸鼠异体移植瘤c-Met、AKT以及ERK1/2蛋白的磷酸化。上述结果表明,SMU-B通过抑制裸鼠移植肿瘤的c-Met信号通路发挥抗肿瘤作用。 结论 1.本文在设计和合成的一系列3-位苄氧基取代的2-氨基吡啶化合物中,首次发现SMU-B对c-Met生化和细胞激酶活性抑制的IC50值分别为1.87nM和22nM,对ALK激酶生化和细胞活性抑制的ICso值分别为10μM抑制作用较弱。 3.SMU-B对c-Met扩增的人胃癌GTL-16,c-Met高表达人肺癌H441以及HGF自分泌的脑胶质瘤U87MG细胞三种裸鼠异体移植肿瘤有显著的抗肿瘤生长作用。化合物在20mg/kg和40mg/kg给药时,对U87MG的抑瘤率分别为60.7%和92.3%,对GTL-16为56.6%和84.8%,而对H441的抑瘤率为58.8%和78.7%,具有比较强的抗肿瘤作用。 4. SMU-B在体外能抑制外源性HGF诱导的人A549肺癌细胞的迁移和跨膜移动,具有抗肿瘤细胞的迁移和侵袭作用。 5.