奥拉帕尼的合成工艺研究开题报告
2020-05-28 07:04:00
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
一、肿瘤概述:
肿瘤(tumor)[1]是机体在各种致癌因素作用下,局部组织的某一个细胞在基因水平上失去对其生长的正常调控,导致其克隆性异常增生而形成的新生物。一般认为,肿瘤细胞是单克隆性的,即一个肿瘤中的所有瘤细胞均是一个突变的细胞的后代。一般将肿瘤分为良性和恶性两大类。所有的恶性肿瘤总称为癌症(cancer)。癌症严重危害人类健康,近三十多年来其发病率一直呈上升的趋势,世界卫生组织公布一份资料指出:全世界有癌症患者1400万人,每年新产生癌症病人900万,每年癌症死亡人数达700万。世界上死亡人数中有十分之一的人死于癌症。其中60% 死于肺癌、胃癌、大肠癌、肝癌、乳腺癌、口腔癌、子宫癌等8种癌症[2]。目前我 国每年新发生的各种癌症约有150万人,待治疗的约180万人,死于癌症的有120万人,癌症死亡占总死亡人数的18%,居死亡原因的第二位。全球癌症发病率居高不 下的主要原因是人口老龄化以及发展中国家生活方式发生的巨大改变[3]。
二、肿瘤的病因学[4]:
肿瘤在本质上是基因病。各种环境的和遗传的致癌因素以协同或序贯的方式引起dna损害,从而激活原癌基因和(或)灭活肿瘤抑制基因,加上凋亡调节基因和(或)dna修复基因的改变,继而引起表达水平的异常,使靶细胞发生转化。被转化的细胞先多呈克隆性的增生,经过一个漫长的多阶段的演进过程,其中一个克隆相对无限制的扩增,通过附加突变,选择性地形成具有不同特点的亚克隆(异质化),从而获得浸润和转移的能力(恶性转化),形成恶性肿瘤。
2.1肿瘤发生的分子生物学基础
原癌基因的激活:原癌基因的激活有两种方式:①发生结构改变(突变),产生具有异常功能的癌蛋白。②基因表达调节的改变(过度表达),产生过量的结构正常的生长促进蛋白。基因水平的改变继而导致细胞生长刺激信号的过度或持续出现,使细胞发生转化。引起原癌基因突变的dna结构改变有:点突变、染色体易位、基因扩增。突变的原癌基因编码的蛋白质与原癌基因的正常产物有结构上的不同,并失去正常产物的调节作用。通过以下方式影响其靶细胞:①生长因子增加;②生长因子受体增加;③产生突变的信号转导蛋白;④产生与dna结合的转录因子。
2.2环境致癌因素及致癌机制
2.2.1化学致癌因素
间接作用的化学致癌物:多环芳烃,芳香胺类与氨基偶氮染料,亚硝胺类,真菌毒素。
直接作用的化学致癌物:这些致癌物不经体内活化就可致癌,如烷化剂与酰化剂。
2.2.2物理致癌因素
离子辐射引起各种癌症。长期的热辐射也有一定的致癌作用,金属元素镍、铬、镉、铍等对人类也有致癌的作用。临床上有一些肿瘤还与创伤有关,骨肉瘤、睾丸肉瘤、脑瘤患者常有创伤史。另一类与肿瘤有关的异物是寄生虫。
2.3病毒和细菌致癌
rna致瘤病毒:通过转导和插入突变将遗传物质整和到宿主细胞dna中,并使宿主细胞发生转化,存在两种机制致癌:①急性转化病毒②慢性转化病毒。
dna致瘤病毒:常见的有人类乳头状瘤病毒(hpv)与人类上皮性肿瘤尤其是子宫颈和肛门生殖器区域的鳞状细胞癌发生密切相关。epsteinbarr病毒(ebv)与伯基特淋巴瘤和鼻咽癌密切相关。流行病学调查乙型肝炎与肝细胞性肝癌有密切的关系。幽门螺杆菌引起的慢性胃炎与胃低度恶性b细胞性淋巴瘤发生有关。
三、肿瘤对机体的影响[5,6]
良性肿瘤对机体的影响较小,主要表现为局部压迫和阻塞症状,其影响主要与发生部位和继发变化有关。若发生在重要器官也可产生严重后果。如消化道良性肿瘤可引起肠套叠、肠梗阻。颅内的良性肿瘤如脑膜瘤、星形细胞胶质瘤可压迫脑组织、阻塞脑室系统而引起颅内压升高和相应的神经症状。良性肿瘤的继发性改变,也可对机体造成不同程度的影响。肠的腺癌性息肉、膀胱乳头状瘤等表面可发生溃疡而引起出血和感染。
恶性肿瘤由于分化不成熟、生长较快,浸润破坏器官的结构和功能,并可发生转移,因而对机体影响严重。恶性肿瘤除可引起与上述良性肿瘤相似的局部压迫和阻塞症状外,还可有发热、顽固性疼痛,晚期可出现严重消瘦、乏力、贫血和全身衰竭的状态。
异位内分泌综合征:一些非内分泌腺肿瘤能产生和分泌激素或激素类物质,引起内分泌紊乱的临床症状,这种肿瘤称为异位内分泌性肿瘤,其所引起的临床症状称为异位内分泌综合征。此类肿瘤多为恶性肿瘤,以癌居多,如胃癌、肝癌、结肠癌,也可见于肉瘤如纤维肉瘤、平滑肌肉瘤等。此外apud系统(弥散性神经内分泌系统)的肿瘤,也可产生生物胺或多肽激素,如类癌、嗜铬细胞瘤等。
由于肿瘤的产物(包括异位激素产生)或异常免疫反应(包括交叉免疫、自身免疫和免疫复合物沉积等)引起内分泌、神经、造血、消化、骨关节、肾脏、皮肤等系统发生病变,引起相应的临床症状,称为副肿瘤综合征。
四、抗肿瘤药的发展[7]
随着医学诊疗技术的进步,新药和新疗法不断涌现,肿瘤的化学治疗已经和手术治 疗、放射治疗并列,成为防治肿瘤的三种主要手段之一。如果使用适当,可提高20余种 肿瘤的治愈率。但是由于手术治疗、放射治疗难以根除肿瘤病灶,并且对中晚期肿瘤病人作用不明显,因此,化学治疗在肿瘤治疗中的地位越来越显著。
4.1 干扰核酸合成的药物
核酸(dna、rna)是生物体的重要生命物质,它控制着蛋白质的合成。可通过干扰核酸合成的药物如下:
(1)二氢叶酸还原酶抑制药:甲氨蝶呤。
(2)胸苷酸合成酶抑制药:氟尿嘧啶。
(3)嘌呤核苷酸互变抑制药:巯嘌呤。
(4)核苷酸还原酶抑制药:羟基脲。
(5)dna多聚酶抑制药:阿糖胞苷。
4.2 破坏dna破坏dna结构与功能的药物
(1)烷化剂:环磷酰胺、氮芥、噻替哌、白消胺、卡莫司汀。
(2)破坏dna的铂类配合物:顺铂、卡铂。
(3)破坏dna的抗生素类:丝裂霉素、博莱霉素。
(4)拓扑异构酶抑制剂:喜树碱类如羟喜树碱、鬼臼毒素衍生物如依托泊苷。
4.3 干扰转录过程和阻止rna合成的药物
此类药物现在主要有放线菌素、多柔比星、柔红霉素等。
4.4 抑制蛋白质合成与功能的药物
(1)微管蛋白活性抑制药:长春碱类,如长春碱、长春新碱;紫杉醇类如紫杉醇。 (2)干扰核蛋白体功能的药物:三尖杉生物碱类如三尖杉酯碱、高三尖杉酯碱。
(3)影响氨基酸供应的药物:l-门冬酰胺酶。
4.5 调节体内激素平衡的药物
此类调节体内激素平衡的药物主要有他莫昔芬、氨鲁米特、来曲唑等。
五、卵巢癌
卵巢癌是女性生殖器 3 大恶性肿瘤之一,然而病死率却居妇科恶性肿瘤的首位。近年来,卵巢癌的发病率逐年增加。卵巢癌早期症状隐匿,常在症状出现之前已经出现腹腔转移,60%~70%的患者就诊时已处于晚期。卵巢癌初始治疗以手术为主,化疗为辅,配合放疗、生物学治疗等。尽管经过初次手术和化疗可达到完全缓解,但多数晚期患者仍会在 2~3年复发,并最终衍变为化疗耐药而死亡[8,9]。卵巢癌和乳腺癌的发病与2种易感基因brca-1和brca-2发生突变有关[10],这2个等位基因的突变会导致个体发生卵巢癌和乳腺癌的终身风险高达80%。
六、奥拉帕尼
奥拉帕尼(olaparib,azd2281),作为聚腺苷二磷酸核糖聚合酶抑制剂,由阿斯利康(astrazeneca)的全资子公司kudos制药公司研发的,目前已将上市[11]。 奥拉帕尼化学名为4-[3-(4-环丙甲酰基哌嗪-1-羰基)-4-氟苯甲基]- 二氢二氮杂萘-1- 酮 ; 英 文 化 学 名:
4-[3-(4-cyclopropanecarbon-piperazine-1carbony)-4fluoro-benzy]-2h-phthalazin-1-one。
分子结构式:
olaparib作为一种全新机制的抗癌新药,主要用于治疗乳腺癌基因一号或e二号(brca-1或brca-2)的基因突变癌(主要存在于乳腺癌,卵巢癌等)[12]。
七、药理作用
奥拉帕尼(olaparib)是一种parp抑制剂。它杀死癌细胞的作用机制和现有的抗癌药完全不同。olaparib是利用一种称为”协调致死性”的机制杀死癌细胞的。协 同致死性如下:人体修复系统的关键成分是肿瘤抑制蛋白brca1和braca2,当一 个人的这brca1或braca2的两个等位基因发生胚系突变,就很容易发生癌变(如 乳腺癌,卵巢癌和前列腺癌)。但患者的正常组织的细胞任保留一个正常的等位基 因,还具有dna修复功能。而癌细胞的dna修复功能异常是特有的。olaparib可以 选择性的作用于肿瘤细胞,正常细胞由于保留了双链修复功能而不被破坏。癌细胞 由于两个等位基因都缺失或突变,双链修复功能丧失,细胞最终死亡。上述这种作 用机制被称作”协同致死性”[13]。olaparib就是利用上述的机制阻断肿瘤细胞碱基 切除修复,增强细胞对其的强烈敏感,结果在dna复制时由单链断裂转化为双链断 裂从而杀死癌细胞,同时olaparib还能增强放疗以及烷化剂和铂类药物化疗的疗效[14]。
常见毒副作用 [15]
奥拉帕尼在临床试验过程中表现出一致的不良反应特性(adverse event,ae)。大多数ae处在温和至中性的范围。常见的Ⅱ期临床不良反应包括恶心、 疲劳和头晕。在Ⅱ期临床64名卵巢癌患者中56名患者直接由于olaparib的使用出现 不良反应,10名患者出现3级或以上的不良反应,5名病人由于不良反应停止治疗。而26名乳腺癌患者中有23名直接由于olaparib的使用出现不良反应,8名患者出现3 级或以上的不良反应但是5名患者的不良反应是直接由于olaparib的使用导致的,只有1名患者由于不良反应停止了治疗。
八、知识产权状态与国内外研究进展[16]
奥拉帕尼在美国和欧盟已被批准以胶囊剂上市,主要适应证是治疗brca 基因突变的阳性卵巢癌。片剂将在全球,包括美国、欧盟、澳大利亚、巴西、加拿大、以色列、日本、俄罗斯和韩国等开展Ⅲ期临床试验,以进一步确证奥拉帕尼的临床疗效,并计划扩大适应证,用于治疗乳腺癌、胃癌和胰腺癌。该产品尚未在中国申请进口,也未检索到国内有企业申报临床试验。美国阿斯利康公司控股的 kudos pharmaceuti- cals 申请品种及适应证的美国专利: us7151102 、us7981889 、us8143241 、us8912187和us8859562均已授权,专利期分别于2022年4月29日、2024年3月12日、2027年8月12日和2031年8月4日期满,相应的中国专利,cn1473154、cn1788000、cn1856572、cn1905864和cn102107008已获得授权,专利保护分别于 2021 年 10 月 25 日、2024 年 3 月 12 日、2024 年 7 月 23 日和 2024 年 11 月 30 日期满。晶型的美国专利 us8247416 也已授权,于2028年9月24日期满,相应的中国授权专利 cn101528714 于 2027 年 10 月 15 日期满。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1.主要研究内容及关键技术
包括奥拉帕尼合成路线的选择,反应条件的优化,产品纯化,关键技术包括磷ylide试剂的制备,wittig-horner反应等。
2.拟采取的研究方法、技术路线、实施方案及可行性分析
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