Homocamptothecin(hCPT)类拓扑异构酶I抑制剂是近年来抗肿瘤药物研究的一个非常有发展前途的方向。我们2002年结题的国家自然基金项目(39970874),已阐明了CPT类化合物与拓扑异构酶I 和DNA相互作用模式和靶酶的主要活性位点,建立了拓扑异构酶I抑制剂分子设计的模板。本项目是其延续课题,采用多重拷贝同时搜寻(MCSS)技术,寻找hCPT结合位点的活性分子片断,连接hCPT骨架和活性分子片段,建立hCPT类抗肿瘤活性化合物的虚拟组合库,并通过计算机辅助活性、选择性和ADME性质评价,优化组合库。设计一条产率高、成本低、易于衍生化的hCPT衍生物全合成路线,合成组合库中优选出来的全新结构的hCPT衍生物50 ~100个,筛选出抗癌活性高、毒性低有新药开发价值的新化合物单体3 ~ 5个,申请国家发明专利1~2项,发表论文4~6篇。
本项研究通过高喜树碱(homocamptothecin,hCPT)分子的分子柔性对接研究构建了hCPT-Topo I-DNA 三元复合物模型的三维结构。采用进化追踪分析识别得到重要的靶酶结合位点疏水性氨基酸残基Ala351、Met428、Pro431和致耐药性氨基酸残基。采用多重拷贝同时搜寻(MCSS)技术寻找药物结合位点内的活性分子片断,在此基础上建立hCPT类抗肿瘤活性化合物的虚拟组合库,并通过计算机辅助活性、选择性和ADME性质对新设计分子进行评价。打通了一条产率高、成本低、易于衍生化的hCPT衍生物全合成路线,合成组合库中优选出来的五大类全新结构的hCPT衍生物85个,将经体外筛选得到的20多个高活性化合物进行体内动物活性测试,筛选出抗肿瘤活性高、毒性低有新药开发价值的新化合物单体4 个。
主持完成国家“1035工程”重大攻关项目、国家自然基金重点项目、国家“863”项目、国家“973项目”、军队指令性攻关项目、上海市重大攻关项目等重大项目20余项,基金总额达1761万元。主持研究3个国家1类创新药物,获军特药新药证书1项、获国家1类新药证书2项,获国家1类新药III期临床研究批文1项,国家1类新药II期临床研究批文1项,新药技术转让达4200万元。