角鲨烯环氧酶新型抑制剂及其在制备治疗抗肝癌的药物上的应用制造技术

本发明专利技术利用计算机辅助药物设计软件，高通量筛选得到SQLE的新型抑制剂，研究其对肝癌细胞增殖、转移的抑制作用，以及对胆固醇合成的影响，并初步探究其分子机制。利用药物筛选软件Discovery Studio，从商用化合物数据库Chemdiv中筛选靶向SQLE的335位酪氨酸残基的小分子抑制剂，使用MTT法检测候选化合物对肝癌细胞系Huh7增殖的抑制作用，筛选得到的2个候选SQLE新型抑制剂可抑制肝癌细胞Huh7的增殖。进一步实验发现25mM的19

【技术实现步骤摘要】
角鲨烯环氧酶新型抑制剂及其在制备治疗抗肝癌的药物上的应用


[0001]本专利技术涉及一种角鲨烯环氧酶新型抑制剂及其在制备治疗抗肝癌的药物上的应用，属于制药


技术介绍

[0002]肝癌是我国最常见及致死率最高的恶性肿瘤之一。由于人口老龄化的加剧以及不良的生活习惯，肝癌的发生率及癌症相关死亡率逐年上升。目前，癌症的治疗方法主要是手术治疗或手术结合放化疗，但治疗效果不佳的同时会对人体产生严重的副作用。胆固醇作为一种新的信号分子，在癌症中发挥重要作用。角鲨烯环氧化酶(squalene epoxidase，SQLE)是调节胆固醇含量的关键酶之一。越来越多的研究发现SQLE与癌症关系密切，SQLE在促进肿瘤细胞增殖、迁移，维持肿瘤细胞干性等方面都发挥重要作用，可能是癌症治疗的潜在分子靶点。研究其在肝癌发生、发展中的作用及分子机制，筛选SQLE抑制剂对肝癌治疗及预后有着重要的理论意义和应用价值。
[0003]SQLE是一种依赖黄素腺嘌呤二核苷酸(flavin adenine dinucleotide，FAD)的环氧化酶，它催化非甾醇中间体角鲨烯转化为2,3(S)
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环氧鲨烯，是胆固醇合成的关键酶之一，其在体内表达受到精密调控以维持胆固醇稳态。癌细胞往往表现出大量胆固醇积累，以增强膜受体信号转导、改变线粒体膜活性、影响肿瘤免疫等，高表达的SQLE会导致胆固醇稳态失衡从而促进癌症发生。现有的SQLE抑制剂，特比萘芬除了有着良好的抑制真菌作用，同样具有显著的肿瘤抑制作用。为了提高特比萘芬对肿瘤的抑制能力，研究人员开发对哺乳动物亲和力更高的特比萘芬衍生物，NB
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598。但在动物实验中发现，NB
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598有明显的胃肠道和皮肤毒性，这限制了其在肿瘤治疗中的应用。Padyana的团队在2019年解析了SQLE蛋白的晶体结构，并证实了SQLE抑制剂特比萘芬、NB
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598均是针对SQLE蛋白第195位酪氨酸残基(Y195)，Y195能与SQLE蛋白168位谷氨酰胺残基(Q168)形成氢键，从而促进SQLE的活化，特比萘芬等抑制剂阻止Y195与Q168间的氢键形成，使SQLE失活。

技术实现思路

[0004]本专利技术筛选针对SQLE的Y335位点的小分子抑制剂，SQLE的Y335位酪氨酸残基为SQLE与FAD结合所必须，基于该位点的抑制剂可抑制SQLE
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FAD复合物形成，仅抑制角鲨烯反应中间体形成。本专利技术利用Discovery Studio软件，结合SQLE晶体结构，对SQLE蛋白进行分子建模和环境模拟，筛选针对SQLE蛋白Y335位点的小分子化合物。具体技术方案如下：角鲨烯环氧酶新型抑制剂，所述的抑制剂选自化合物库Chemdiv中D430
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)和V027
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[0005]一种角鲨烯环氧酶新型抑制剂在制备治疗抗肝癌的药物上的应用，所述的抑制剂选自化合物库Chemdiv中D430
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[0006]所述的角鲨烯环氧酶新型抑制剂在制备抑制肝癌细胞系Huh7增殖的药物上的应
用。
[0007]所述的角鲨烯环氧酶新型抑制剂在制备增加抑癌基因PTEN的表达，以及抑制PI3K、AKT的蛋白表达的药物上的应用。
[0008]所述的角鲨烯环氧酶新型抑制剂在制备降低Huh7细胞内的胆固醇含量的药物上的应用，所述的抑制剂选自化合物库Chemdiv中D430
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[0009]本专利技术的技术方案，利用计算机辅助药物设计软件，高通量筛选得到SQLE的新型抑制剂，研究其对肝癌细胞增殖、转移的抑制作用，以及对胆固醇合成的影响，并初步探究其分子机制。利用药物筛选软件Discovery Studio，从商用化合物数据库Chemdiv中筛选靶向SQLE的335位酪氨酸残基的小分子抑制剂，使用MTT法检测候选化合物对肝癌细胞系Huh7增殖的抑制作用，筛选得到的2个候选SQLE新型抑制剂(即19
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化合物)。进一步实验发现25mM的19
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化合物能够抑制Huh7细胞增殖与迁移能力，减少细胞内的胆固醇含量，增加抑癌基因PTEN的表达，抑制PI3K、AKT的蛋白表达。
[0010]本专利技术的技术方案首先利用Discovery Studio、CLC Drug Discovery Workbench等药物开发软件，结合SQLE的晶体结构，通过多层级的去重打分，筛选出了35个针对SQLEY335位点的抑制剂。并在肝癌细胞系Huh7中验证其抑制肝癌增殖的作用，得到了2个能显著够抑制Huh7细胞增殖的化合物。随后，我们在Huh7细胞系中验证了所筛选化合物对Huh7细胞迁移能力的抑制。
[0011]胆固醇是类固醇激素的前体，也是质膜的重要组成部分，维持细胞膜的完整性和流动性，并且在细胞内信号转导中发挥关键作用。细胞内的胆固醇水平受到精密调控，通过合成、摄取、转运等调节维持稳态。癌细胞往往表现出大量胆固醇积累，以增强膜受体信号转导、改变线粒体膜活性、影响肿瘤免疫等。胆固醇代谢在癌症中发挥重要功能，SOAT1、SQLE和NPC1等新的胆固醇代谢分子，已成为癌症治疗潜在的靶点。高胆固醇水平可以促进包括前列腺癌、食管癌、乳腺癌、结直肠癌在内的多种癌症的发生或发展。在HCC中，SQLE可以通过激活PI3K/AKT信号通路，促进胆固醇的合成，从而加速细胞的增殖与迁移。筛选到的候选化合物小分子对Huh7细胞的增殖有明显的抑制作用，也可以降低胞内胆固醇的含量，这表明候选小分子化合物能有效抑制SQLE的活性，并可能发挥抑制HCC发生发展的作用。
[0012]抑癌基因PTEN以及PI3K/AKT信号通路是体内参与细胞增殖、能量代谢等调控的信号通路之一。该通路在HCC中激活可以导致癌细胞增殖和胆固醇的积蓄。为进一步研究候选化合物分子抑制胆固醇合成的机制，我们检测了化合物处理后Huh7细胞PTEN、PI3K、AKT的蛋白表达情况，结果发现，候选的2个化合物分子能够提高Huh7细胞的PTEN蛋白水平，抑制PI3K、AKT的蛋白水平。因此我们推测所筛选的2个小分子化合物，能够通过增加PTEN表达，抑制PI3K/AKT信号通路，抑制细胞内胆固醇的含量。
[0013]本专利技术利用SQLE晶体结构结合药物开发软件，针对SQLE的Y335位点筛选出35个小分子化合物，再通过MTT实验，进一步筛选出2个具有明显Huh7细胞增殖抑制作用的小分子化合物，并验证了其抑制Huh7细胞迁移的能力、抑制胆固醇积累以及增加PTEN表达，抑制P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.角鲨烯环氧酶新型抑制剂，其特征在于，所述的抑制剂选自化合物库Chemdiv中1.角鲨烯环氧酶新型抑制剂，其特征在于，所述的抑制剂选自化合物库Chemdiv中2.一种角鲨烯环氧酶新型抑制剂在制备治疗抗肝癌的药物上的应用，其特征在于，所述的抑制剂选自化合物库Chemdiv中述的抑制剂选自化合物库Chemdiv中3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述的角鲨烯环氧酶新型抑制剂在制备抑制肝癌细胞系Huh7增殖的药物上的应用。4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述的角鲨烯环氧酶新型...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚云，郭良琦，刘雅丽，盛德乔，谭潇，翟婷，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：