抗甲基轉移酶耐藥的替莫唑胺衍生物的藥理機制研究

《抗甲基轉移酶耐藥的替莫唑胺衍生物的藥理機制研究》是依託昆明理工大學，由張繼虹擔任項目負責人的地區科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：抗甲基轉移酶耐藥的替莫唑胺衍生物的藥理機制研究
• 項目類別：地區科學基金項目
• 項目負責人：張繼虹
• 依託單位：昆明理工大學

項目摘要

替莫唑胺（TMZ）是臨床一線口服抗腦癌藥物，DNA修復酶O6-甲基鳥嘌呤-DNA-甲基轉移酶（MGMT或AGT）不可逆地將TMZ烷化DNA產生的O6-甲基鳥嘌呤上的甲基修復而導致其抗腫瘤活性降低，大部分的腫瘤細胞高表達MGMT，因此，限制了TMZ的臨床套用。本課題組前期根據TMZ的藥理作用、耐藥機制及AGT的晶體結構設計合成了TMZ衍生物，從細胞水平篩選出了抗腫瘤活性不受AGT限制，且具有更廣譜的抗腫瘤活性的TMZ衍生物。本研究擬在前期研究的基礎上鑑定TMZ衍生物烷化DNA的位點和結構，分子水平探討衍生物與AGT的識別和抑制關係，同時確定DNA修復途徑如鹼基切除修復、核苷酸切除修復、DNA雙鏈斷裂修復對衍生物的藥理活性作用，並分析衍生物在不同DNA修復途徑下細胞凋亡機制與p53關係。為設計和尋找可以克服AGT修復的抗癌藥物提供理論依據。

結題摘要

替莫唑胺（TMZ）是臨床一線口服抗神經膠質瘤藥物，DNA修復酶O6-甲基鳥嘌呤-DNA甲基轉移酶(MGMT)不可逆的將TMZ烷化產生的O6-甲基鳥嘌呤上的甲基修復而導致其抗腫瘤活性降低， 大部分的腫瘤高表達MGMT而限制了TMZ的臨床套用。因此，我們設計合成了TMZ衍生物有望克服MGMT的耐藥。本課題主要研究了TMZ衍生物與DNA加合的作用、與MGMT蛋白相互作用、與DNA的作用即交聯和DNA損傷作用、化合物的凋亡作用、DNA雙鏈斷裂修復（HR）和鹼基切除修復（BER）途徑的作用和降低MGMT表達的作用機制。發現衍生物377在生理條件下比TMZ更容易開環，中間產物較穩定，緩慢釋放。可以與DNA加合形成N3甲基腺嘌呤、N7甲基鳥嘌呤、O6甲基鳥嘌呤、N3甲基胸腺嘧啶、N3甲基胞嘧啶脫氧核苷酸、 N3甲基腺嘌呤脫氧核苷酸等化合物。其形成的加合物不被BER和HR修復。同時TMZ衍生物377和465化合物在腫瘤細胞中產生的DNA損傷和細胞凋亡不依賴於MGMT和MMR，化合物抑制了TMZ耐藥的MGMT高表達的T98G細胞和鹼基錯配修復缺陷的HCT116細胞增殖並引起DNA雙鏈斷裂而凋亡， 此作用不是DNA交聯產生的。進一步，發現465在轉錄水平下調HCT116細胞內MGMT表達，其發揮作用不是通過影響MGMT的啟動子甲基化水平，而是通過轉錄因子野生型p53和sp1與MGMT啟動子的結合進而調控MGMT的表達。此研究為設計和尋找可以克服MGMT耐藥的抗腫瘤藥物提供了理論依據。