G蛋白偶聯受體拮抗劑在用于制備治療谷氨酸受體高表達腫瘤藥物中的用途
【專利摘要】本發明提供了G蛋白偶聯受體拮抗劑在用于制備治療谷氨酸受體高表達腫瘤藥物中的用途，所述的G蛋白偶聯受體拮抗劑為阿立哌唑（Aripiprazole）、阿替加奈（Aptiganel）或卡維地洛（Carvedilol）。本發明的技術效果在于通過實驗證實了G蛋白偶聯受體拮抗劑中的阿立哌唑（Aripiprazole）、阿替加奈（Aptiganel）或卡維地洛（Carvedilol）能夠在谷氨酸受體高表達的人腫瘤細胞中表現出優于利魯唑的抗腫瘤活性。
【專利說明】G蛋白偶聯受體拮抗劑在用于制備治療谷氨酸受體高表達腫瘤藥物中的用途
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種G蛋白偶聯受體拮抗劑在用于制備治療谷氨酸受體高表達腫瘤藥物中的用途，屬于生物醫藥【技術領域】。
【背景技術】
[0002]G蛋白偶聯受體(GPCRs)為一類細胞表面信號蛋白超家族，是細胞表面蛋白里最大的一個家族，在胞外信號向胞內轉導過程中起到重要的作用，調控著細胞運動、生長和基因轉錄一這三個癌癥生物學中至關重要的因素。GPCRs包含由交替連接的胞外環(Els)和胞內環(ILs)組成的七次跨膜α —螺旋(TMs)，以及N端胞外段和C端胞內段。過去的十幾年中，GPCRs介導的信號通路已經被證明是原癌基因信號的關鍵調控者。GPCRs獨特的結構特征和在信號轉導中的重要作用決定了其可以作為很好的藥物靶點。GPCRs特異性的激動劑及阻斷劑具有良好的藥物開發前景。目前市場上超過一半的藥物均是以GPCRs為靶點的[1]。
[0003]谷氨酸(glutamate，Glu)是一種酸性氨基酸，在生物體內的蛋白質代謝過程中占重要地位，參與動物、植物和微生物中的許多重要化學反應。谷氨酸具有雙重身份:作為酸性氨基酸參與代謝和作為興奮性神經遞質參與信息傳遞。谷氨酸是興奮性氨基酸類神經遞質，主要分布在中樞神經系統。大量神經突觸是以谷氨酸為遞質發揮神經調節作用。
[0004]谷氨酸所介導的信號通路，均是與其相結合的受體配合完成的。大量的谷氨酸受體在信號傳導過程中擔當著重要角色。根據谷氨酸與配體結合后效應的不同，谷氨酸受體(glutamate receptors)可分為兩種類型:一類為離子型受體，包括:N_甲基_D_天冬氨酸受體(NMDAR)、海人藻酸受體(KAR)和α -氨基-3-羥基-5-甲基_4_異惡唑受體(AMPAR)。它們與離子通道偶聯，形成受體通道復合物，介導快信號傳遞；另一類屬于代謝型受體(mGluRs)，它與膜內G-蛋白偶聯，這些受體被激活后通過G-蛋白效應酶、腦內第二信使等組成的信號轉導系統起作用，產生較緩慢的生理反應。
[0005]離子型谷氨酸受體(ionotropicglutamate receptors, iGluRs)包括:
[0006](I)NMDA受體(NRs):通過該受體本身、其共軛的離子通道及調節部位3者形成的復合體而發揮功能，對Ca2+離子高度通透。每個NMDA受體上含有兩個谷氨酸和兩個甘氨酸結合識別位點，谷氨酸和甘氨酸均是受體的特異性激活劑。到目前為止已克隆出5個亞基，NMDARUNMDAR2 (A-D)。NMDA受體不僅在神經系統發育過程中發揮重要的生理作用，如調節神經元的存活，調節神經元的樹突、軸突結構發育及參與突觸可塑性的形成等；而且對神經元回路的形成亦起著關鍵的作用，是學習和記憶過程中一類至關重要的受體。NMDA受體拮抗劑對腦損傷后神經功能的恢復、帕金森病、老年癡呆癥、多發性硬化癥、癲癇等多種疾病具有治療作用。
[0007](2) KA/AMPA受體:它們也是受配基調控的離子通道，對Na+、K+離子有通透性。研究證明，一些受體亞型對Ca2+離子也有通透性。AMPA家族包括4個結構極為相似的亞基GLUR1-4，各亞基的氨基酸序列的同源性高達70%。AMPA、L-谷氨酸及KA均可激活這類離子通道，并有AMPA的高親和力結合位點。AMPA受體主要在中樞神經系統的信號傳導、神經發育以及突觸的可塑性等方面有重要的作用。
[0008]在大鼠中通過分子克隆技術，已發現5種KA受體亞型(GLUR5-7、KA-l、KA-2)。利用逆轉錄PCR及膜片鉗技術揭示:KA受體是由同類的不同亞基組成的異質組合體。亞基的組成對受體的功能和特性影響特別大，因為異質的KA復合物中出現編輯的GLUR5或GLUR6會阻礙Ca2+離子的通透性。細胞可能通過RNA編輯改變結構，達到調控通道的Ca2+離子流量。KA受體廣泛分布于中樞和外周神經系統內，不僅存在于突觸前膜調節神經遞質的釋放，而且存在于突觸后膜在突觸傳遞中發揮作用；此外，KA受體有望成為研發抗癲癇和鎮痛藥物的新的靶目標。
[0009]代謝型谷氨酸受體(metabotropicglutamate receptors,mGluRs)屬于 G 蛋白偶聯受體超級家族中的一員。它被配體激活后，通過G蛋白與細胞內的第二信使發揮作用。根據其氨基酸序列的同源性、藥理學特性及其所偶聯的細胞內第二信使的不同，mGluRs可分為3組:①I組(Group I):mGluRl和mGluR5,與磷脂酶C(PLC)偶聯，PLC被激活后促使磷脂酰肌醇(PD水解生成三磷酸肌醇(IP3)和二酰基甘油(DAG)，使細胞內鈣庫釋放Ca2+離子，并激活蛋白激酶C(PKC)，在MAPK通路的介導下改變一些參與神經前體細胞增殖調節的基因的表達，也可產生細胞內鈣振蕩，參與細胞生長和增殖。其選擇性激動劑是3，5- 二羥基苯甘氨酸(DHPG)。②II組(GroupII):mGluR2和mGluR3與腺苷酸環化酶(AC)偶聯，對激動劑LCCG-1和二碳酸環氧丙基甘氨酸(dicarboxycyclopropyl glycine, DCG-1V)有高親和力。③ III 組(GroupIII):mGluR4、mGluR6、mGluR7 和 mGluR8，也與腺苷酸環化酶(AC)偶聯，對激動劑L-2-氨基-4-膦酰基丁酸(L-AP4)有高親和力。II組和III組mGluRs激活后，抑制AC的活 性，使cAMP生成減少，還可抑制電壓依賴性鈣通道(VOCC)的活性。苯甘氨酸的許多衍生物，如4C3HPG、4CPG等是第I組mGluRs特異性強的拮抗劑，4C3HPG對阿爾茨海默病、帕金森病、抑郁癥、精神分裂癥、癲癇及錐體外系疾病的治療，減輕腦缺血后的腦梗塞灶等慢性疾病及神經保護方面都有較好的效果。第II組mGluRs的拮抗劑有MCCG和MCPG, MPPG為第III組mGluRs的拮抗劑。
[0010]近期相關試驗研究結果表明[2]，離子型和代謝型谷氨酸受體各亞單位在人類橫紋肌肉瘤/成神經管細胞瘤(TE671)、神經母細胞瘤(SK-NA-S)，甲狀腺癌(FTC238)、肺癌(SK-LU-1)、星形細胞瘤(M0GGCCM)、多發性骨髓瘤(RPMI8226)、神經膠質瘤(U87-MG和U343)、肺癌(A549)、結腸腺癌(HT29)、T細胞白血病細胞(JurkatE6.1)、乳腺癌(T47D)和結腸腺癌(LS180)等多種人類腫瘤細胞株中均有不同水平的表達。探索谷氨酸受體與癌細胞的生長、遷移等生命活動的關系，并開發相關的拮抗劑用于治療癌癥是一個十分有意義的工作。
[0011]Wojciech和Rzeski等研究發現，谷氨酸受體拮抗劑能夠抑制人類腫瘤細胞的增殖。NMDA拮抗劑dizocilpine能抑制結腸腺癌、星形細胞瘤、乳腺癌和肺癌細胞的增殖。AMPA拮抗劑GYKI52466能抑制乳腺癌、肺癌、結腸癌腺癌和神經母細胞瘤細胞的增殖。谷氨酸受體拮抗劑抗腫瘤細胞增殖作用機制可能是由于調控Ca2+離子通道引起降低細胞分裂和增加細胞死亡。此外，谷氨酸受體拮抗劑可以降低腫瘤的能動性和浸潤性細胞的生長。
[0012]利魯唑(riluzole)屬苯噻唑類化合物,是一種新型的谷氨酸受體拮抗劑。研究報道表明它具有神經保護、抗驚厥、鎮靜、抗抑郁等藥理作用。其作用機制主要有3種:①抑制谷氨酸釋放，②抑制興奮性氨基酸受體受刺激后的反應(阻斷興奮性氨基酸受體)，③穩定電壓依賴型鈉通道的非激活狀態(抑制神經末梢和神經元細胞體上的電壓依賴型鈉通道)。盡管利魯唑不直接與谷氨酸受體結合，但其通過抑制谷氨酸釋放來抑制谷氨酸受體的信號傳導功能，因此利魯唑是一種功能性谷氨酸受體拮抗劑。DanaYiptt]等研究顯示用利魯唑來降低谷氨酸釋放、從而阻斷谷氨酸受體可以阻礙分裂原活化蛋白激酶信號通路和磷脂酰肌醇3激酶/AKT通路，并且抑制黑色素瘤細胞的代謝活動，抑制黑色素瘤的生長。在一個小型的(12個患 者)的轉化醫學臨床實驗中，利魯唑治療晚期黑色素瘤患者表現出一定的抗腫瘤活性(DanaYip, MaithaoN.Le, JosephL.-K.Chan, et al.ClinCancerRes2009; 15:3896-3902 )。但在隨后開展的一個二期臨床實驗中，12位患者在服用利魯唑后有5位患者的腫瘤沒有繼續進展或惡化，但沒有一例患者出現腫瘤縮小或消失得現象(J.M.Mehnert, Y.Wen, J.H.Lee, et al.JClinOnco129:2011; supplements; abstract8557)。這些結果提不代謝型谷氨酸受體異位表達可能是人黑色素瘤發病機制中的重要因素，調節、阻斷這種通路可能是一種有效的治療手段。利魯唑的抗腫瘤活性還不夠強，活性更強的谷氨酸受體拮抗劑可能在臨床中顯示更好的治療效果。
[0013]因此，我們挑選一批谷氨酸受體的功能性拮抗劑，篩選其對谷氨酸受體高表達的腫瘤細胞的抗腫瘤活性，并選擇具有相同作用機制的利魯唑作為對照藥，希望可以發現抗腫瘤活性更高的藥物。

【發明內容】

[0014]本發明的目的是克服現有技術的不足之處，提供G蛋白偶聯受體拮抗劑在用于制備治療谷氨酸受體高表達腫瘤藥物中的用途。
[0015]本發明提供了 G蛋白偶聯受體拮抗劑在用于制備治療谷氨酸受體高表達腫瘤的藥物中的用途，所述的G蛋白偶聯受體拮抗劑為阿立哌唑(Aripiprazole)、阿替加奈(Aptiganel)或卡維地洛(Carvedilol )。
[0016]優選地，
[0017]所述的G蛋白偶聯受體拮抗劑為阿立哌唑(Aripiprazole)。
[0018]所述的G蛋白偶聯受體拮抗劑為卡維地洛(Carvedilol)。
[0019]本發明的技術效果在于通過實驗證實了 G蛋白偶聯受體拮抗劑中的阿立哌唑(Aripiprazole)、阿替加奈(Aptiganel)或卡維地洛(Carvedilol)在谷氨酸受體高表達的人腫瘤細胞中表現出優于利魯唑的抗腫瘤活性。
【具體實施方式】
[0020]實施例1
[0021]選擇48個谷氨酸受體功能性拮抗劑，其名稱和標號如下表:
【權利要求】
1.G蛋白偶聯受體拮抗劑在用于制備治療谷氨酸受體高表達腫瘤藥物中的用途，其特征在于，所述的G蛋白偶聯受體拮抗劑為阿立哌唑(Aripiprazole)、阿替加奈(Aptiganel)或卡維地洛(Carvedi 1l)。
2.根據權利要求1所述的用途，其特征在于，所述的G蛋白偶聯受體拮抗劑為阿立哌唑(Aripiprazole)0
3.根據權利要求1所 述的用途，其特征在于，所述的G蛋白偶聯受體拮抗劑為卡維地洛(Carvedilol)。
【文檔編號】A61K31/403GK103536594SQ201310494897
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月21日 優先權日:2013年10月21日
【發明者】潘柯, 劉江華 申請人:江蘇亞虹醫藥科技有限公司