氯乙基亚硝基脲导致DNA股间交联的荧光光谱法研究

氯乙基亚硝基脲(CENUs)是重要的临床抗癌药物,其抗癌作用机制与导致DNA股间交联密切相关。使用荧光光谱法对其导致的DNA股间交联进行定量分析。结果表明,交联率随着反应时间的延长逐渐增加,司莫司汀(Me-CCNU)和卡莫司汀(BCNU)的交联率分别约在8 h和5 h达到最大值,且药物浓度越大,交联率增加越快。比较了Me-CCNU和BCNU对DNA交联作用的反应动力学,发现分解较慢的Me-CCNU与DNA的交联过程中存在一段明显的"诱导期";而分解较快的BCNU与DNA的交联反应则不存在"诱导期",且BCNU浓度过高或反应时间过长均会使交联率下降。该文为阐明CENUs导致DNA交联的反应动力学和反应机理提供了依据。

氯乙基亚硝基脲烷化碱基导致DNA单链断裂的机理研究

采用密度泛函理论(DFT)和Mφller-Pleset微扰理论(MP)方法对氯乙基亚硝基脲(CENUs)烷化DNA碱基导致单链断裂的机理进行了研究.对包括CENUs的分解、DNA碱基的烷化、糖苷键的水解、脱嘌呤位点的开环以及最终导致单链断裂的磷酸二酯的消除在内的多步反应过程进行了探讨.在B3LYP/6-31++G**水平上对各驻点(反应物、中间体、过渡态和生成物)进行了全几何结构优化;为了模拟细胞环境,采用自洽场连续极化模型(CPCM)在相同计算水平上对各驻点进行了水相中的单点能计算或全几何结构优化.分别在B3LYP/6-31++G**和MP2/6-311++G**水平上绘出反应势能曲线,结果显示,在整个反应过程中,磷酸二酯的消除反应能垒最高,而氯乙基重氮盐离子烷化DNA碱基的反应能垒最低.理论分析结果表明,CENUs一旦分解便很容易烷化DNA碱基,随后生成的氯乙基化鸟嘌呤会迅速从DNA链上脱去,尽管如此,脱嘌呤位点最终导致DNA单链断裂的一系列反应则是一个缓慢的过程,这与断链反应的动力学实验结果相符合.

氯乙基亚硝基脲耐药机制及其抑制剂的研究进展

氯乙基亚硝基脲(CENUs)类化疗药物在治疗白血病和各种实体肿瘤方面有一定的疗效。然而,肿瘤细胞对CENUs的耐药性限制了药物的临床效果,是临床所面临的重要问题。耐药抑制剂能够增强肿瘤细胞对CENUs的敏感性,提高药物疗效,对改善化疗效果有着重要的意义。

基于三维细胞模型的氯乙基亚硝基脲耐药性研究

氯乙基亚硝基脲(CENUs)是临床上重要的抗癌烷化剂,然而O6-烷基鸟嘌呤-DNA-烷基转移酶(AGT)介导肿瘤细胞对CENUs产生耐药性是其临床应用中的重要问题;设计开发AGT抑制剂作为辅药与CENUs联合使用能够有效克服CENUs的耐药性。因此,合理地评价CENUs及其联合用药策略的耐药性对于CENUs的临床应用和新药开发具有重要意义。利用微孔纤维素支架培养人脑神经胶质瘤SF763细胞(AGT高表达)和SF126细胞(AGT低表达),建立了三维肿瘤细胞模型;并将其应用于对CENUs类药物尼莫司汀(ACNU)、卡莫司汀(BCNU)和洛莫司汀(CCNU)以及CENUs与AGT抑制剂联合用药的耐药性研究。结果表明,三维肿瘤细胞对各CENUs均表现出明显的耐药性,其IC50值为传统二维细胞组的1.7~3.5倍;在CENUs与AGT抑制剂联合用药组中,虽然二维细胞组的耐药性有所下降,但三维细胞组仍然表现出了明显的耐药性。由于体外三维肿瘤球比传统二维细胞更加接近体内实体瘤的生长状态及肿瘤微环境,因此,使用三维细胞模型评价药物的耐药性有利于得到更加准确的结果,从而为体内实验提供更可靠的参考。

AGT介导的氯乙基亚硝基脲耐药作用机理的密度泛函理论研究

氯乙基亚硝基脲(CENUs)是一类重要的抗癌烷化剂,通过导致DNA互补鸟嘌呤-胞嘧啶之间的共价交联(GC交联)发挥抗肿瘤作用。然而,O^6-烷基鸟嘌呤-DNA烷基转移酶(AGT)对DNA烷化损伤的修复作用能够导致肿瘤细胞对CENUs产生耐药性。使用密度泛函理论(DFT)方法结合分子对接对AGT介导的CENUs耐药机制进行研究。结果表明,AGT能够与CENUs导致GC交联的两个前体物——O^6-氯乙基鸟嘌呤(O^6-ClEtG)和N1,O^6-桥亚乙基鸟嘌呤(N1,O^6-EtG)结合形成复合物,然后通过氢迁移和烷基转移两步反应,对这两个前体物进行修复,从而阻断GC交联的形成。在AGT对两个前体物的修复过程中,N1,O^6-EtG的修复在动力学和热力学上比O^6-ClEtG的修复均具有优势,但O^6-ClEtG更有利于与AGT形成复合物。阐明了AGT介导的CENUs耐药机制,这将为开发AGT抑制剂用于与CENUs联合用药以消除耐药性提供重要的理论依据。

载亚硝基脲的多功能纳米载体的构建及其评价

氯乙基亚硝基脲(CENUs)是临床上重要的抗肿瘤烷化剂,但因其水溶性差、毒副作用高以及肿瘤细胞内高表达的O^(6)-烷基鸟嘌呤-DNA烷基转移酶介导的肿瘤细胞耐药性,降低了CENUs的抗癌效果。为了克服上述弊端,合成了一种叶酸修饰抗耐药低氧激活纳米递送系统,用于CENUs的靶向递送。终产物及各中间体的结构经1HNMR、13 CNMR、IR及HRMS确证,使用动态光散射(DLS)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和透射电子显微镜(TEM)等表征纳米载体的理化性质及形貌,并利用高效液相色谱法(HPLC)测定纳米载体的包封率、载药量及其释药行为。此外,经细胞摄取、细胞毒性和划痕实验评价载药纳米载体的靶向性、低氧响应性和肿瘤细胞抑制能力。结果表明,该纳米载体具有合适的粒径、良好的安全性和优良的载药性能,可实现CENUs的靶向递送和低氧响应释放,能够有效抑制肿瘤细胞的增殖。

肿瘤靶向性多功能亚硝基脲的合成及抗肿瘤活性评价

氯乙基亚硝基脲(CENUs)是临床上重要的抗肿瘤药物,该类药物通过诱导形成DNA股间交联(dG-dC交联)发挥抗肿瘤作用。但O^(6)-烷基鸟嘌呤-DNA烷基转移酶(O^(6)-alkylguanine-DNA alkyltransferase,AGT)介导的细胞耐药性及明显的毒副作用降低了其抗癌效果。合成了一种肿瘤靶向性多功能亚硝基脲,该化合物由具有低氧选择活性的偶氮苯衍生物、能够抑制AGT活性的O^(6)-苄基鸟嘌呤衍生物和氯乙基亚硝基脲3部分组成。该化合物能够特异性地在低氧肿瘤区域被还原,释放AGT抑制剂和氯乙基亚硝基脲,从而发挥靶向抗肿瘤作用。多功能亚硝基脲及其各中间产物的化学结构经高分辨质谱、^(1)HNMR、^(13)CNMR及IR数据确证。通过CCK-8法评价了上述化合物对人脑神经胶质瘤SF763细胞的增殖抑制活性;并用荧光成像法评价了该化合物对SF763细胞的促凋亡活性。结果表明,与临床一线亚硝基脲类抗肿瘤药物尼莫司汀相比,多功能亚硝基脲能够更有效地抑制肿瘤细胞增殖、促进肿瘤细胞凋亡,并具有明显的低氧靶向性。

尼莫司汀和卡莫司汀导致细胞中DNA股间交联的高效液相色谱-电喷雾质谱联用研究

氯乙基亚硝基脲（CENUs）是临床常用的烷化剂类抗癌药物,主要通过导致DNA股间横向交联（dG-dC交联）发挥其抗癌作用。为建立高灵敏度的细胞中交联物的检测方法,评价不同种类CENUs的抗癌活性及耐药性,本研究使用尼莫司汀（ACNU）和卡莫司汀（BCNU）对具有不同O6-烷基鸟嘌呤-DNA-烷基转移酶（AGT）活性的NIH/3T3和L1210两种细胞进行药物处理,利用高效液相色谱-电喷雾串联质谱（HPLC-ESI-MS/MS）联用技术对经不同浓度药物处理后细胞中的dG-dC交联进行定量分析。该方法的检测限（S/N=5）和定量限（S/N=17）分别达到2fmol和8fmol,回收率为92.5%~107.4%,灵敏度和准确性均满足定量分析的要求。结果表明：ACNU导致的dG-dC交联率高于BCNU;经相同浓度的同种药物作用后,L1210细胞中交联率显著高于NIH/3T3细胞。这可为新型CENU类烷化剂的抗癌活性评价提供可靠的实验方法。

荧光法和液相色谱-质谱联用法测定司莫司汀导致λDNA交联率的比较研究

司莫司汀是重要的抗癌烷化剂,其抗癌机制与导致DNA股间交联有关。使用荧光法和高效液相色谱-电喷雾串联质谱联用(HPLC-ESI-MS/MS)法对司莫司汀导致的λDNA交联率进行了测定。结果表明:药物浓度为2,4,8和16 mmol/L时,荧光方法测得的最大交联率分别为8.81%,11.17%,17.61%,和23.39%;HPLC-ESI-MS/MS方法测得的最大交联率为每107个碱基对中分别含有138,256,378和433个dG-dC交联。通过比较,荧光法测得的是交联DNA双链的含量,而HPLC-ESI-MS/MS法测得的是实际交联碱基对的个数,后者更能从本质上揭示交联率的变化规律。两种方法均表明交联反应初期存在一段交联率上升缓慢的"诱导期",这为阐明交联机理提供了依据。