[发明专利]五环三萜类化合物在制备USP7抑制剂中的应用

说明书

技术领域

本发明属于生物化学领域，更具体地讲，涉及五环三萜类化合物在制备USP7抑制 剂中的应用。

背景技术

泛素化作为一种动态、可逆的蛋白质翻译后修饰，在细胞凋亡、细胞周期调控、DNA 损伤修复及膜转运等细胞过程中扮演着重要角色。泛素化(ubiquitylation)是介导蛋白质 降解的重要方式之一，它通过将泛素(ubiquitin，Ub)结合到靶蛋白上，形成多聚泛素链，被 蛋白酶体识别，引起蛋白质降解。其逆过程，即去泛素化是由去泛素化蛋白酶 (Deubiquitinatingenzyme，DUBs)所介导的。其中，泛素特异性蛋白酶(ubiquitin specificproteases，USPs)家族在DUBs中数量最多，研究也最为深入。研究显示，USPs参与 了细胞周期调控、信号传导、免疫应答、DNA修复等多种细胞生命活动。近年来，在肿瘤研究 方面，已发现多种USPs与肿瘤的发生和发展密切相关。其中，USP7(也被称为HAUSP，herpes virus-associatedubiquitin-specificprotease)已经成为新兴的肿瘤治疗靶标。

已有的研究结果表明，USP7对多种重要的肿瘤相关蛋白如p53、PTEN、FOXO4等，都 具有调控作用。其中，p53是肿瘤抑制因子中的研究热点。USP7可以将p53的负调控蛋白如 MDM2、MDM4等去泛素化，使p53负调控蛋白的细胞内水平增加，进而导致p53的细胞内水平下 降，活性降低，从而促进肿瘤细胞的存活。因此，抑制USP7的活性，可以升高p53的细胞内水 平，进而促使癌细胞凋亡。目前研究发现，USP7在前列腺癌、多发性骨髓瘤等癌细胞中存在 过度表达的情况，且这种过度表达与肿瘤的发生直接相关。

由于USP7在导致肿瘤发生和发展进程中的关键作用，发展USP7选择性抑制剂日益 受到人们的重视。目前已经报道的USP7抑制剂均属于有机小分子抑制剂，按照抑制剂的分 子结构可以分为四类：氰基茚并吡嗪类、吡咯酮类、9-氯四氢吖啶酰胺类及噻吩类，其代表 性化合物及其对USP7的抑制效果如图1所示。前三类小分子抑制剂由法国Hybrigenics医药 公司研发，其代表化合物分别为化合物1(HBX41108)、化合物2、化合物3(HBX28258)。其中 HBX41108是首个报道的USP7抑制剂，其对USP7的EC₅₀达到了0.4μmol/L。然而，HBX41108的选 择性较差，它对USP家族的其他成员(如USP8等)也有强的抑制作用。第四类以噻吩结构为母 核的小分子抑制剂是由专门致力于泛素通路研究的美国Progenra公司研发的，这种此类小 分子抑制剂对USP7具有最优的选择性，其代表化合物为化合物4(P5091)。研究表明，P5091 只对USP7(EC₅₀＝4.2μmol/L)和与其结构最接近的USP47(EC₅₀＝4.3μmol/L)具有抑制活性， 而对USP2、USP8等其他的DUBs基本没有影响。Progenra公司的研究人员还对P5091进行了结 构改造和构效关系分析，其衍生物可以进一步提高对USP7的抑制效果。但是此类小分子抑 制剂也存在一定的缺陷：首先，噻吩类小分子抑制剂与USP7蛋白的具体结合模式及相互作 用机制并不清楚；其次，此类小分子抑制剂依然无法区分USP7与USP47，其选择性有待进一 步提高；最后，此类小分子抑制剂在生物体内的稳定性较差，在一定程度上影响了其在细胞 水平的抑制效果。综上所诉，USP7选择性抑制剂的发现已成为当前抗肿瘤药物开发中的一 个热点，国际上多家医药公司和学术机构纷纷开始投入大量人力物力开展这方面的研究。 然而国内尚未有USP7选择性抑制剂报道。

五环三萜类化合物及其衍生物广泛存在于自然界的植物当中，并具有广泛的抗 炎、抗肿瘤、抗病毒等生物活性。近年来，五环三萜类化合物在抗肿瘤药物的筛选中获得了 不少有活性的化合物，而且这些化合物抗肿瘤作用呈现多部位、多环节、多靶点的特点，既 能使药物长时间持续发挥效力，又能使患者带瘤生存时间延长，使其有望成为新一代的抗 肿瘤药物。五环三萜类化合物的抗肿瘤作用机制研究目前已经被广泛研究，受到越来越多 的科研工作者重视。