项目简介-中国科学院上海药物研究所

企业合作项目登记表概况项目名称：抗肿瘤药物候选物长春碱新衍生物F-XA7的开发类别（生物药、化学药或中药，几类）：化学药研究阶段（新药临床前研究、候选新药）：临床前研究适应症、功能主治：肺癌希望合作方式：专利转让项目简介1研究背景长春碱类（Vincaalkaloids）抗肿瘤药是从夹竹桃科长春花属植物长春花Catharanthusroseus(L.)G.Don和黄长春花Catharanthusroseus(L.)G.Doncv.Flavus中分离得到的具有抗癌活性的一类双吲哚生物碱。自从上世纪50年代加拿大的pr.Noble小组和EliLilly公司的研究人员各自从长春花全草中分得长春碱和长春新碱以来，主要有四种长春碱类药物被广泛应用于临床：长春碱(VLB)、长春新碱(VCR)、长春地辛(VDS)和长春瑞宾(NVB)。近年来又有两个长春碱衍生物进入临床研究：一个是由加拿大UniversityofBritishColumbia开发的脱水长春碱(AVLB)现已进入II期临床。另一个是由法国PierreFabre实验室开发的含氟衍生物长春氟宁(VLF)已进入III期临床。AVLB和VLF的体外活性比VLB、VCR、VDS、NVB相差10倍以上，但体内动物实验和临床研究表明其毒性低于VLB、VCR、VDS、NVB，抑制淋巴瘤和一些实体瘤的综合治疗指数比长春瑞宾高。长春氟宁和脱水长春碱虽然在细胞水平上抑制活性较低，但动物体内和临床研究的结果显示有更高的治疗指数为我们的药物研究打开了新的思路：通过降低长春碱类的毒性，从而提高综合治疗指数是一可行的方法。从文献来看，先前的结构修饰绝大多数都是从市场上易买到的长春碱为原料出发，而长春碱中存在一个易受光、空气氧化降解的含氮九元环，所以对结构修饰的反应有很高的条件限制。现我们已开发出从长春花植物提取物制备含量更高的单吲哚生物碱长春质碱和文朵灵的生产工艺，已在企业中实现公斤级的生产规模（CN200410016509.1：一种文朵灵和长春质碱的制备方法）。采用更经济的合成原料；采用新的化合物合成策略合成新类似物；采用新的药物设计策略，结合现有的构效关系研究结果，特别是考察影响毒性的官能团来设计合成新衍生物（我们根据文献研究认为长春碱D环的3’、4’位置保留双键和20’位引入氟原子会大大降低它的毒性）。以进入二期临床研究的长春碱衍生物脱水长春碱为先导化合物，设计和合成了70多个C3位不同取代基系列（包括醚、反酯、酰胺和氨基酸酯等4个系列）的脱水长春碱（anhydrovinblastine,AVLB）衍生。通过体外细胞毒活性测试（A549，Hela）和体内抗肿瘤活性评价（S180，H22和A549），总结了四类化合物在C3位的构效关系。通过系列体内、外抗肿瘤活性筛选，我们发现了一系列具有很强抗肿瘤活性的化合物，多个化合物具有良好的药物开发前景。通过进一步的急性毒性和初步药代动力学研究，我们确定了药物候选物F-XA7进入临床前研究。2药理与临床治疗非小细胞肺癌一线药物NVB相比，F-XA7具有更高的体内抗肿瘤活性和更低的神经毒性，同时对肿瘤细胞的长春碱类耐药性有显著的改善。2.1抗肿瘤机制从图2可以看出，F-XA7剂量依赖性地抑制微管蛋白聚集，其作用性质与长春瑞滨相同，说明F-XA7与其他长春碱类抗肿瘤药物一样，通过抑制微管蛋白聚集而发挥抗肿瘤作用。图1.F-XA7抑制纯化的微管蛋白聚集。2.2体内抗肿瘤疗效表1列举了我们长春碱类系列化合物的部分筛选结果，这些化合物均有明显的体内抗肿瘤疗效；根据这些结果，我们挑选了毒性较小的F-XA7进一步研究。图3，4可见，F-XA7剂量依赖性地明显抑制肺癌A549和NCI-H460裸小鼠移植瘤的生长；其疗效优于或相当于长春氟宁，但毒性明显低于长春氟宁。F-XA700.050.10.150.20.250102030t(min)OD340controlF-XA70.5µMF-XA71.25µMF-XA72.5µMF-XA75µMvinorelbine00.050.10.150.20.250102030t(min)OD340controlvinorelbine0.2µMvinorelbine0.5µMvinorelbine1µMvinorelbine2µMF-XA700.050.10.150.20.250102030t(min)OD340controlF-XA70.5µMF-XA71.25µMF-XA72.5µMF-XA75µMvinorelbine00.050.10.150.20.250102030t(min)OD340controlvinorelbine0.2µMvinorelbine0.5µMvinorelbine1µMvinorelbine2µM表1、部分长春碱新衍生物（长春瑞宾、长春氟宁、脱水长春碱为阳性对照）对小鼠S180肉瘤的疗效剂量方案鼠数(只)平均体重(g)瘤重(g)抑瘤率组别mg/kg始/终给药前解剖时X±SD％对照NSiv,d1,416/1621.631.91.60±0.27XA-710iv,d1,48/820.621.40.25±0.0684.4*20ivd18/520.520.70.16±0.0390.0*XA-410iv,d1,48/720.422.20.30±0.0581.3*20ivd18/520.523.90.18±0.0288.8*XA-1310iv,d1,48/820.525.30.67±0.0758.1*20ivd18/620.823.30.54±0.1766.3*BM3610iv,d1,48/820.627.10.85±0.1146.9*20ivd18/520.424.20.35±0.0378.1*F-XA720iv,d1,48/821.330.10.76±0.2952.5*40ivd18/821.428.80.48±0.1570.0*40iv,d1,48/824.429.00.36±0.1177.5*AVLB10iv,d1,48/824.327.90.49±0.1069.4*长春氟宁408/824.328.40.44±0.1372.5*长春瑞宾108/824.127.50.60±0.2362.5**P0.01与对照组相比较图3.图2.F-XA7、长春氟宁对人非小细胞肺癌A549裸小鼠移植瘤疗效的比较研究。裸小鼠皮下接种A549细胞，待肿瘤长到230mm3左右开始给药。F-XA7每4天一次，共5次；长春氟宁每4天1次，共2次；均是静脉注射。实验结束时，长春氟宁40mg/kg组有3/6只小鼠死亡，其他处理组未见小鼠死亡。n=10（对照组）,n=6（处理组）。图3.F-XA7、长春氟宁对人非小细胞肺癌NCI-H460裸小鼠移植瘤疗效的比较研究。0123408121621时间（天）相对肿瘤体积（RTV）ControlFXA-720mg/kgFXA-740mg/kg长春氟宁20mg/kg长春氟宁40mg/kg121416182022048121621时间（天）小鼠平均体重（克）ControlFXA-720mg/kgFXA-740mg/kg长春氟宁20mg/kg长春氟宁40mg/kg0123408121621时间（天）相对肿瘤体积（RTV）ControlFXA-720mg/kgFXA-740mg/kg长春氟宁20mg/kg长春氟宁40mg/kg121416182022048121621时间（天）小鼠平均体重（克）ControlFXA-720mg/kgFXA-740mg/kg长春氟宁20mg/kg长春氟宁40mg/kg0246810120468101214时间（天）相对肿瘤体积(RTV)对照F-XA720mg/kgF-XA740mg/kgF-XA780mg/kg长春氟宁36mg/kg1416182022240468101214时间（天）小鼠平均体重（克）对照F-XA720mg/kgF-XA740mg/kgF-XA780mg/kg长春氟宁36mg/kg0246810120468101214时间（天）相对肿瘤体积(RTV)对照F-XA720mg/kgF-XA740mg/kgF-XA780mg/kg长春氟宁36mg/kg1416182022240468101214时间（天）小鼠平均体重（克）对照F-XA720mg/kgF-XA740mg/kgF-XA780mg/kg长春氟宁36mg/kg裸小鼠皮下接种NCI-H460细胞，待肿瘤长到200mm3左右开始给药。F-XA7和长春氟宁均是每7天1次，共2次；均为静脉注射。实验结束时，F-XA780mg/kg组有1/6只小鼠死亡，其他处理组未见小鼠死亡。n=10（对照组）,n=6（处理组）。2.3大鼠初步药物代谢动力学研究我们初步研究了F-XA7在大鼠单次静脉给药(2mg/kg)的药动学参数，从表2可以看出，F-XA7有较理想的药动学参数。表2.F-XA7在大鼠单次静脉给药(2mg/kg)的药动学参数3知识产权已申请了国内、外发明专利（新长春碱衍生物、其制备方法和用途、以及包含该衍生物的药物组合物；CN200710036923.2,PCT/CN2007/003624）。