GLI2抑制剂的用途以及抑制GLI2的化合物的筛选方法技术

本发明专利技术涉及用作药物的式I的前列腺素和其类似物以及包含这些化合物的药物组合物，特别是用作含锌指结构域的蛋白GLI2(即神经胶质瘤相关的癌基因‑2)的抑制剂，以及用于治疗、预防或减轻受试者中的肿瘤(尤其是肿瘤抗性)或GLI2参与的信号传导通路失调导致的神经变性疾病或发育综合征和畸形。本发明专利技术还提供了抑制GLI2的化合物的筛选方法。

【技术实现步骤摘要】
GLI2抑制剂的用途以及抑制GLI2的化合物的筛选方法
本专利技术涉及用作药物的式I的前列腺素和其类似物以及包含这些化合物的药物组合物，特别是用作含有锌指结构域的蛋白质GLI2(即，神经胶质瘤相关的癌基因-2)的抑制剂，用于治疗、预防或减轻受试者中的GLI2参与的信号传导通路失调导致的疾病，例如肿瘤(尤其是肿瘤抗性)、神经变性疾病或发育综合征、畸形。本专利技术还涉及抑制GLI2的化合物的筛选方法，特别是高内涵筛选方法(high-contentscreen；HCS)，所述方法直接基于化合物与GLI2的相互作用，通过可视化GLI2并追踪其在表达GLI2的细胞中的细胞定位来筛选抑制GLI2的候选药物。
技术介绍
GLI家族是一组具有锌指结构域的转录因子蛋白，它们通过锌指基序结合DNA，因首次在恶性胶质瘤(Glioblastoma)中发现其异常高表达而得名(KinzlerK.W.等人，Identificationofanamplified,highlyexpressedgeneinahumanglioma，Science,1987,236(4797):70-73)。已知GLI家族包含称为GLI1、GLI2、GLI3的成员，它们是细胞内的几种信号传导途径共同整合交织的平台，所述信号传导途径例如Hedgehog(HH)信号传导途径、RAS信号传导途径、转化生长因子β信号传导途径(LauthM.等人，Non-canonicalactivationofGLItranscriptionfactors:implicationfortargetedanti-cancertherapy,CellCycle,2007,6(20):2458-2463)、wnt信号传导途径、notch信号传导途径(BeiqinYu等人，TheroleofGli2-ABCG2signalingaxisfor5Furesistanceingastriccancer,JournalofGeneticsandGenomics,2017，44(8):375-383)等，其中GLI2在这三种GLI家族成员中处于核心地位(KimY.等人，Selectivedown-regulationofglioma-associatedoncogene2inhibitstheproliferationofhepatocellularcarcinomacells,CancerRes.,2007,67(8):3583-3593)。GLI2基因定位于2q14.2，共有4758个碱基(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2736)，由该基因编码的GLI2蛋白的活性受到多个不同机制的调节，区域化(compartmentalization)是调节GLI2蛋白的机制之一。通常，GLI2蛋白主要保留在胞质溶胶中并降解。当HH信号传导途径活化时，GLI2蛋白转运入初级纤毛(primarycilium；PC)，在那里它与SuFu分离，然后GLI2蛋白再转运至细胞核。在细胞核中GLI2与靶基因的启动子元件中的特定DNA序列结合，并激活这些靶基因(例如，Gli1、Ptch1、wnt、FGF、Cyclins)的转录和表达，进而调控细胞的生长、增殖与分化。在HH信号传导途径、RAS信号传导途径、转化生长因子β信号传导途径、wnt信号传导途径、notch信号传导途径等参与的细胞过程的异常调节所导致的病理学表型中，发现均存在GLI2蛋白的活化和/或高表达。因此，本领域迫切需要对位于这些信号传导途径的汇合点处的GLI2蛋白具有选择性抑制作用的化合物和高效筛选抑制GLI2的化合物的方法。专利技术概述本专利技术人通过锐意研究，开发了一种选择性抑制GLI2的化合物的高内涵筛选方法，所述方法直接分析化合物库中的多种化合物对GLI2的初级纤毛转运和/或积聚的影响，其中所述GLI2的初级纤毛转运和/或积聚是GLI2活化的关键事件，并使用所述方法发现了式I的前列腺素和其类似物能够选择性抑制GLI2蛋白转运入初级纤毛、和/或抑制GLI2蛋白在初级纤毛中的积聚、和/或抑制GLI2蛋白对细胞核中靶基因的激活。其中R1选自H、任选取代的C1-6烷基、OH、卤素、O(任选取代的C1-6烷基)、或者R1与其连接的环碳原子一起形成C(＝O)；R2选自H、任选取代的C1-6烷基、OH、卤素、O(任选取代的C1-6烷基)、或者R2与其连接的环碳原子一起形成C(＝O)；R3选自H、任选取代的C1-6烷基、OH、卤素、O(任选取代的C1-6烷基)、＝O、或者R3与连接R1的环碳原子一起相互连接形成5元环基团；X1、X2、X3是CH、CH2、O或S或直接键或碳碳三键或任选取代的苯基或吡啶，优选地，X1是O或S或直接键，X2是O或S或直接键或碳碳三键或任选取代的苯基或吡啶，X3是CH或CH2；n各自独立地是0－12的整数，例如，n各自独立地是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12的整数；R4各自独立地选自H、-CH3、-COCH3、-OH、所述-OH的盐、-COOH或所述-COOH的盐或碳原子数1－6的烷基酯、-CONH2、-CONH(C1-5烷基)OH；R5选自H、OH、任选取代的C1-6烷基、卤素、O(任选取代的C1-6烷基)；R6独立地选自H、OH、任选取代的C1-6烷基、卤素、O(任选取代的C1-6烷基)；m各自独立地是0－10的整数，例如，m各自独立地是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10的整数；每个独立为单键或双键,其中任何两个相邻键中的至少一个为单键；和其立体异构体(例如，对映体、非对映体)、其可药用盐、溶剂化物；优选地，其中R1与其连接的环碳原子一起形成C(＝O)；R2选自H、OH或者O(任选取代的C1-6烷基)；R3选自H或者＝O；X1、X2、X3是CH、CH2、O或S或直接键或碳碳三键或任选取代的苯基或吡啶，优选地，X1是O或S或直接键，X2是O或S或直接键或碳碳三键或任选取代的苯基或吡啶，X3是CH或CH2；n各自独立地是2、3、4、5或6的整数；R4各自独立地选自H、-COOH或所述-COOH的盐或碳原子数1－3的烷基酯、-OH、所述-OH的盐、-CONH2、-CONH(C1-3烷基)OH；R5选自H或OH；R6独立地选自H、C1-3烷基、卤素；m各自独立地是0、1、2、3、4的整数；每个独立为单键或双键,其中任何两个相邻键中的至少一个为单键；和其立体异构体(例如，对映体、非对映体)、其可药用盐、溶剂化物；或者优选地，其中R1选自H或者OH；R2与其连接的环碳原子一起形成C(＝O)；R3是H；X1、X2、X3是CH、CH2、O或S或直接键或碳碳三键或任选取代的苯基或吡啶，优选地，X1是O或S或直接键，X2是O或S或直接键或碳碳三键或任选取代的苯基或吡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.神经胶质瘤相关的癌基因-2(GLI2)抑制剂的用途，用于制备治疗、预防或减轻受试者中与GLI2转录因子激活相关的疾病的药物，其中所述GLI2抑制剂是式I所示的前列腺素和其类似物：/n

【技术特征摘要】
1.神经胶质瘤相关的癌基因-2(GLI2)抑制剂的用途，用于制备治疗、预防或减轻受试者中与GLI2转录因子激活相关的疾病的药物，其中所述GLI2抑制剂是式I所示的前列腺素和其类似物：



其中
R1选自H、任选取代的C1-6烷基、OH、卤素、O(任选取代的C1-6烷基)、或者R1与其连接的环碳原子一起形成C(＝O)；
R2选自H、任选取代的C1-6烷基、OH、卤素、O(任选取代的C1-6烷基)、或者R2与其连接的环碳原子一起形成C(＝O)；
R3选自H、任选取代的C1-6烷基、OH、卤素、O(任选取代的C1-6烷基)、＝O、或者R3与连接R1的环碳原子一起相互连接形成5元环基团；
X1、X2、X3是CH、CH2、O或S或直接键或碳碳三键或任选取代的苯基或吡啶，优选地，X1是O或S或直接键，X2是O或S或直接键或碳碳三键或任选取代的苯基或吡啶，X3是CH或CH2；
n各自独立地是0－12的整数，例如，n各自独立地是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12的整数；
R4各自独立地选自H、-CH3、-COCH3、-OH、所述-OH的盐、-COOH或所述-COOH的盐或碳原子数1－6的烷基酯、-CONH2、-CONH(C1-5烷基)OH；
R5选自H、OH、任选取代的C1-6烷基、卤素、O(任选取代的C1-6烷基)；
R6独立地选自H、OH、任选取代的C1-6烷基、卤素、O(任选取代的C1-6烷基)；
m各自独立地是0－10的整数，例如，m各自独立地是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10的整数；
每个独立为单键或双键,其中任何两个相邻键中的至少一个为单键；
和其立体异构体(例如，对映体、非对映体)、其可药用盐、溶剂化物；
优选地，
其中R1与其连接的环碳原子一起形成C(＝O)；
R2选自H、OH或者O(任选取代的C1-6烷基)；
R3选自H或者＝O；
X1、X2、X3是CH、CH2、O或S或直接键或碳碳三键或任选取代的苯基或吡啶，优选地，X1是O或S或直接键，X2是O或S或直接键或碳碳三键或任选取代的苯基或吡啶，X3是CH或CH2；
n各自独立地是2、3、4、5或6的整数；
R4各自独立地选自H、-COOH或所述-COOH的盐或碳原子数1－3的烷基酯、-OH、所述-OH的盐、-CONH2、-CONH(C1-3烷基)OH；
R5选自H或OH；
R6独立地选自H、C1-3烷基、卤素；
m各自独立地是0、1、2、3、4的整数；
每个独立为单键或双键,其中任何两个相邻键中的至少一个为单键；
和其立体异构体(例如，对映体、非对映体)、其可药用盐、溶剂化物；或者
优选地，
其中R1选自H或者OH；
R2与其连接的环碳原子一起形成C(＝O)；
R3是H；
X1、X2、X3是CH、CH2、O或S或直接键或碳碳三键或任选取代的苯基或吡啶，优选地，X1是O或S或直接键，X2是O或S或直接键或碳碳三键或任选取代的苯基或吡啶，X3是CH或CH2；
n各自独立地是2、3、4、5或6的整数；
R4各自独立地选自H、-COOH或所述-COOH的盐或碳原子数1－3的烷基酯、-OH、所述-OH的盐、-CONH2、-CONH(C1-3烷基)OH；
R5选自H或OH；
R6独立地选自H、C1-3烷基、卤素；
m各自独立地是0、1、2、3、4的整数；
每个独立为单键或双键,其中任何两个相邻键中的至少一个为单键；
和其立体异构体(例如，对映体、非对映体)、其可药用盐、溶剂化物；或者
优选地，
其中R1选自H、任选取代的C1-6烷基、卤素；
R2选自OH、O(任选取代的C1-6烷基)
R3与连接R1的环碳原子一起相互连接，形成下式II或式III的环基团：



X1、X2、X3是CH、CH2、O或S或直接键或碳碳三键或任选取代的苯基或吡啶，优选地，X1是O或S或直接键，X2是O或S或直接键或碳碳三键或任选取代的苯基或吡啶，X3是CH或CH2；
n各自独立地是2、3、4、5或6的整数；
R4各自独立地选自H、-COOH或所述-COOH的盐或碳原子数1－3的烷基酯、-OH、所述-OH的盐、-CONH2、-CONH(C1-3烷基)OH；
R5选自H或OH；
R6独立地选自H、C1-3烷基、卤素；
m各自独立地是1、2、3、4的整数；
每个独立为单键或双键,其中任何两个相邻键中的至少一个为单键；
和其立体异构体(例如，对映体、非对映体)、其可药用盐、溶剂化物。


2.根据权利要求1所述的用途，其中所述GLI2抑制剂选择性抑制GLI2的表达和活性，例如，抑制GLI2转运至初级纤毛和/或抑制GLI2在初级纤毛中的积聚。


3.根据权利要求1或2所述的用途，其中所述GLI2抑制剂抑制GLI2参与的信号传导通路，包括但不限于经典的和非经典的Hedgehog信号传导途径、RAS信号传导途径、TGFβ信号传导途径、wnt信号传导途径、notch信号传导途径。


4.根据权利要求1－3中任一项所述的用途，其中所述GLI2抑制剂抑制GLI2活化/过量表达的癌细胞(例如，癌症干细胞)，从而用于制备治疗、预防或减轻受试者中的GLI2活化/过量表达的肿瘤(尤其是肿瘤抗性)的药物，所述GLI2活化/过量表达的肿瘤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，吴付佳，
申请(专利权)人：中国科学院动物研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11