[发明专利]以IDO1为靶点的抑制剂及其虚拟筛选方法

说明书

本发明公开了一种以吲哚胺2,3双加氧酶1(IDO1)为靶点的抑制剂虚拟筛选方法及其应用，具体涉及以IDO1为靶点，利用配位键限制策略的虚拟筛选技术结合体外生物活性评价进行小分子抑制剂筛选的新方法。体外活性测试结果表明，本发明所述化合物对IDO1靶点表现出较强的抑制活性。本发明所述方法可以更有效和高命中率地获得具有IDO1抑制活性的化合物，所发现的化合物可进一步用于开发新型抗癌药物。

技术领域

本发明属医药化学技术领域，涉及药物筛选方法，具体涉及利用配位键限制策略的虚拟筛选技术结合体外生物活性评价进行小分子抑制剂筛选的新方法，尤其涉及以吲哚胺2,3双加氧酶1(IDO1)为靶点的小分子抑制剂的虚拟筛选模型及体外模型的建立方法，应用该方法可以更有效和高命中率地获得的具有IDO1抑制活性的化合物，可进一步用于开发新型抗癌药物。

背景技术

吲哚胺2,3双加氧酶1(IDO1)催化色氨酸分解代谢的初始和限速步骤，导致色氨酸的消耗和犬尿氨酸代谢产物的产生，两者都有利于IDO1的免疫抑制能力。作为免疫反应内生的分子调节剂，IDO1可作为防止过量免疫活性和免疫病理学的检查点，癌细胞也有可能受益于IDO1的免疫抑制作用。新出现的证据表明IDO1是负责肿瘤逃避宿主免疫的免疫机制的重要调节因子。大量临床研究证明了IDO1基因的表达水平在多种肿瘤中上调，包括卵巢癌，子宫内膜癌，结直肠癌和肝细胞癌等。

目前，存在至少七种IDO1小分子抑制剂在临床开发中，如临床试验注册表ClinicalTrial.gov所示。其中，5种化学结构已公开。5类结构包括：(1)吲哚和[5,6]杂环芳烃，例如临床候选物吲哚莫德和PF-06840003，(2)羟胺类，例如临床候选者epacadostat，(3)4-苯基咪唑(4-PIs),如临床候选物 navoximod,(4)1,2-二氨基取代和1-羟基-2-氨基取代的芳烃，包括候选物 KHK2455，(5)其它如BMS类化合物，BMS-986205.

药物先导化合物的常规筛选方法是通过随机筛选，该方法需要合成或收集大量化合物，利用建立的药理筛选模型进行大量筛选，以期从中发现有潜力的化合物进入临床前研究。因为常规筛选的效率低、成本高，盲目性大，本领域迫切需要用高效、快速筛选方法，以满足IDO1抑制剂开发的需要。

随着分子模拟和计算化学在药物研发中的应用，虚拟筛选为先导化合物的发现提供了一种快速、高效的筛选技术。该技术针对重要疾病特定靶标生物大分子的三维结构，从现有小分子数据库中，搜寻与靶标结合较好的化合物，大大降低实验筛选化合物数量，缩短研发周期。因此，建立一种快速、高效的IDO1 抑制剂的虚拟筛选技术对于新骨架类型IDO1先导化合物的发现具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速、高效的IDO1抑制剂的虚拟筛选方法，并将其成功用于发现靶向IDO1的小分子抑制剂。

本发明的设计构思：首先利用分子对接程序对小分子化合物库中的化合物进行对接打分评价，在虚拟筛选过程中需要加入配位键限制，以提高虚拟筛选的命中率，通过对这些分子进行K-means clustering聚类，挑选出化合物在细胞水平进行验证，筛选出具有IDO1抑制活性的候选分子。

基于上述设计构思。本发明采用如下技术方案：

一种IDO1抑制剂的虚拟筛选方法，包括如下步骤：

(1)吲哚胺2,3双加氧酶三维结构的获取、分析及处理；

(2)建立对接用小分子配体库；

(3)基于步骤(1)获得的数据信息构建虚拟筛选系统；

(4)运用步骤(3)构建获得的虚拟筛选系统对步骤(2)中的小分子配体库进行筛选，获得备选小分子；

(5)针对步骤(4)获得的备选小分子进行生物活性测试；