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Bruton酪氨酸激酶(Bruton’styrosinekinase,BTK)是一种非受体酪氨酸激酶,在B细胞发育过程中起着重要作用,并且在多种B细胞恶性血液肿瘤中高表达,是抗肿瘤药物的热门靶点之一。目前已有Ibrutinib和ACP-196获批上市,多个候选药物处于临床实验阶段。Ibrutinib已被FDA批准用于B细胞恶性肿瘤和抗移植型宿主病(GCHD)的临床治疗;第二代BTK小分子抑制剂ACP-196也在2017年被FDA批准用于套细胞淋巴瘤(MCL)治疗,同时其在自身免疫方面的治疗也处于临床二期阶段。本研究以Ibrutinib和ACP-196为阳性药物进行结构优化,从分子、细胞和动物水平对300多个改造化合物进行活性评价和机制研究,再结合整体动物水平的成药性评价,以期获得具有自主知识产权的创新候选药物。首先,在分子水平上测试改造化合物对BTK激酶抑制活性,其中41个化合物IC50小于10nM;对42个分子活性小于10nM化合物在细胞水平进行细胞增殖抑制实验(IC50小于10nM),得到12个IC50小于10nM的化合物,再对这些化合物进行钙流实验,得到5个IC50小于100nM活性化合物。采用化学生物学手段开展细胞水平的机制研究,通过已合成与阳性化合物Ibrutinib结构相似且活性相当的荧光探针,选择与钙流实验相同的化合物利用占位竞争实验检测荧光强度证明化合物的确与BTK靶点特异性结合及活性筛选(完全占位活性小于100nM),结合以上分子水平和细胞水平的数据,通过数据对比得到候选化合物SPI-SIMM-519和SPI-SIMM-718(完全占位活性达25nM和50nM)。再对化合物进行动物体内的急性占位实验,SPI-SIMM-519在体内完全占位活性是5mg/kg,与Ibrutinib活性相当,优于ACP-196,综合以上的数据,SPI-SIMM-519与SPI-SIMM-718的确可以与BTK靶向结合,且活性较高。候选化合物所对应的适应症是类风湿性关节炎,属于自身免疫疾病,需要化合物长期用药且毒性低。因此考虑其耐药以及安全性尤为重要。由于Ibrutinib在目前的临床,治疗中出现耐药现象患者产BTKC481S和BTKT361A突变,而Ibrutinib以及ACP-196作为不可逆抑制剂,主要通过共价键与BTK激酶的C481位结合,而该位点突变,会导致化合物抑制活性降低。所以本论文在分子水平上对BTKC481S进行杆粒构建及真核蛋白表达,建立激酶测活体系;在细胞水平优化实验体系,以Ibrutinib和ACP-196及可逆型BTK抑制剂GDC-0853为阳性化合物优化了化合物可逆性的占位实验条件。结果显示候选化合物SPI-SIMM-519、SPI-SIMM-718均为不可逆型BTK抑制剂,且活性存在对BTK C481位的依赖性。为了检测所筛选出的化合物对正常B细胞的毒副作用,所以对正常人PBMC细胞开展了细胞增殖抑制实验。把筛选出的候选药物SPI-SIMM-519和SPI-SIMM-718在正常人的PBMC细胞上进行了相关评价,根据实验结果,SPI-SIMM-519的毒副作用小,与ACP-196相当。综上所述,SPI-SIMM-519显示出良好的成药性,具有进一步研究的潜力。进一步对SPI-SIMM-519的成药性进行综合评价,对SPI-SIMM-519进行小鼠药代动力学评价,其Cmax达2254ng/m L、AUClas达4872h*ng/m L,且口服生物利用度高达84.2%,远远优于Ibrutinib和ACP-196;进而在CIA大鼠类风湿性关节炎模型上进行慢性药效评价,发现其具有良好的缓解关节炎作用,在给药29天后,可以显著降低关节炎指数和有效缓解足跖肿胀程度;最后对SPI-SIMM-519进行Babl/c小鼠体内急性毒性和14天亚毒性评价,急性毒性实验结果显示口服给药1000mg/kg时无明显毒性作用,14天亚毒性实验显示化合物SPI-SIMM-519无明显毒性反应剂量(NOAEL)为125 mg/kg,与药效起效剂量4mg/kg相比,至少有30倍治疗窗口。综合以上数据SPI-SIMM-519表现出良好的成药性,具有进一步开发的潜力。