MDM2-P53小分子结合抑制剂的研究进展

MDM2-P53小分子结合抑制剂的研究进展

金家琪胡纯琦陈茂聪何静耀黄可可

(绍兴文理学院化学化工药学系浙江绍兴312000)

【摘要】p53是公认的肿瘤抑制基因,主要依赖其转入因子的活性而实现抑癌作用。MDM2是p53的一个重要的抑制因子,当两者结合的时候,会使p53的活性降低,抑癌作用减弱[4]。根据p53与MDM2之间的作用机制,研究人员着力研究抑制剂,抑制两者的结合。经过长期的研究进展,各类抑制剂开拓了治疗肿瘤的道路。通过大量的药物筛选方法和手段已经寻找出了许多p53-MDM2相互作用的新型抑制剂,但从临床研究发现小分子抑制剂是最具有研究意义的。本文主要介绍现已知的一些小分子抑制剂,探讨研究人员是如何对小分子抑制剂进行改造,使这些抑制剂更有研究价值。

【关键词】p53基因癌基因MDM2小分子抑制剂

【中图分类号】R73-3【文献标识码】A【文章编号】2095-1752(2014)10-0084-01

癌症的发病率越来越高,研发抗肿瘤药物迫在眉捷。随着科技的进步,医学研究者对作用机制的不断深入研究,抗癌药物有了很大的进展。针对抑癌基因p53和MDM2之间的调控机制,人们发现通过干扰两者的相互作用,肿瘤细胞的活性会明显减弱。因此,设计p53-MDM2相互作用的抑制剂成为了治疗癌症的重要方向。根据近几年的研究报道,主要有两类:一类为化学合成的多肽及其类似物;另一类是利用基因工程对野生型p53进行结构改造所得的药物包含肽类或非肽类小分子抑制物等等。本文主要介绍了近年来p53-MDM2抑制剂的发展。

1.肽类小分子抑制剂八肽

根据p53-MDM2复合体结构进行设计的一类八肽物,能竞争性结合MDM2。根据八肽与MDM2的结合实验,八肽氨基酸序列中的6-氯色氨酸起着很重要的作用,它大致决定了八肽的活性。并且在相关实验中也证实八肽是维持与MDM2作用力最有效长度。根据这个结合机制设计的药物可以抑制p53和MDM2之间的结合,进而可以激活p53的活性,从而抑制体内肿瘤的发生。

之后临床研究发现,八肽物虽然能较好的穿越细胞膜,能激活野生型p53,但由于肽类化合物在体内容易被代谢,且结构不太稳定,生物利用率低,这些缺点使这类药物具有一定的局限性。

2.非肽类小分子抑制剂

2.1顺式咪唑类似物

这类药物的发现使小分子抑制剂的研究有了突破性的发展。它的分子结构类似于p53的结构,结构上的双芳环以及丙氧基侧链可以与MDM2的三个疏水口袋牢牢结合,竞争性抑制p53与MDM2的作用,从而使该类药物有抑制肿瘤细胞生长的能力[9],并且生物利用度很高,这个优点使该类抑制剂更有研究价值。

2.2查耳酮及其衍生物

在研究人员的相关实验中可以证明查耳酮类也能破坏p53和MDM2之间的相互作用。查耳酮能破坏MDM2-p53蛋白复合物,结合到MDM2与p53相结合的疏水结合口袋上,使p53蛋白从MDM2-p53蛋白复合物和DNA连接的MDM2-p53蛋白复合物中释放。但是在后来的研究中发现该物质的IC50值较高,会抑制谷胱甘肽S转移酶(GST)的活性[2],所以该类药物存在一定的局限性。

2.3苯二氮卓类拮抗剂

通过对苯二氮卓类物质的筛选,可以找到几种能够抑制MDM2-p53之间相互作用的药物,它类似于p53结构,竞争性结合MDM2氨基端的疏水口袋。在后来的研究中发现该类物质不但能够抑制肿瘤生长,还可以增强肿瘤细胞对阿奇霉素药物的敏感度,从而加强它的抗癌活性[9]。

2.4异吲哚二酮衍生物

该类衍生物不是通过筛选出来,而是通过化学物质合成的。从它对MDM2-p53相互作用的影响实验中探测得出,通过诱导p53依赖的基因转入来抑制与MDM2的结合,使其具有抗癌作用。

2.5螺旋-羟吲哚

研究者对这种结构的物质已经研究了很长一段时间,先后报道过MI-63小分子和MI-43,MI-219,而MI-219被证实是值得作为临床研究的新药用于治疗癌症。它是一种高亲和力、非肽类、小分子MDM2-p53抑制剂,它有良好的药效学特征,能够模拟p53的四个关键残基,竞争性的结合MDM2,从而阻断两者的相互作用,让癌细胞发生程序性的死亡。经过实研证明,螺旋-羟吲哚类抑制物MI-219的抑制作用比顺式咪唑类更强[1],所以它的研究在抗肿瘤药物研究领域有着广阔的前景。

2.6Syl-155

利用计算机辅助模拟设计的非肽类小分子抑制剂Syl-155,研究人员通过syl-155对P53的三种不同状态(突变型p53,野生型p53,p53缺失型)肿瘤细胞作用的结果分析中发现,SYl-155仅在表达野生型p53的HT1080细胞中刺激p53和p21的积聚,进而诱导细胞G1期阻滞或凋亡;而在突变型p53和缺失型p53细胞中则没有观察到这些影响[2]。通过相关实验表明该物质对MDM2也有很好的亲和力,用于野生型p53肿瘤的治疗。

2.7其他结构

此外,还有许多其他结构,比如磺胺类化合物、喹啉衍生物、降冰片烷类化和物、三联苯基类、苯亚甲基乙酮类等,他们都有一定的优越性和局限性,给肿瘤的临床治疗带来了良好的治疗策略。

3.展望

根据对p53-MDM2复合体结构的不断研究,以及计算机辅助药物设计的不断发展,为研发人员开发肿瘤药物提供了更好的平台。随着近几年小分子抑制剂的不断发现,抗肿瘤药物的研发也越来越明朗。通过设计不同的针对p53-MDM2机制的药物的联合运用,肯定能为临床治疗带来有效的手段。我们期待小分子抑制剂能为人类治疗肿瘤带来新的贡献。

参考文献

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[9]刘林.杜晓辉.MDM2一P53蛋白质相互作用的小分子抑制物[J].医学生分子生物学杂志.2010(1):74-78.

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