我院科研团队在治疗前列腺癌的药物设计方面的新进展
近日,理学院张淑平教授领衔的绿色化学过程与生物材料研究团队采用小分子药物设计模拟计算方法,在抗去趋势抵抗性前列腺癌方面取得新进展。成果被国际知名学术刊物《New Journal ofChemistry》选为期刊封面文章出版。
前列腺癌是男性中癌症死亡的第二大主要原因。如今,前列腺癌的主要治疗策略是使用雄激素受体(AR)拮抗剂。然而,在经过一段时间的治疗后患者会出现不同水平的耐药性,因此很有必要设计新型的AR拮抗剂来治疗抗去趋势抵抗性前列腺癌患者。在这项研究中,计算机辅助药物设计是药物设计和开发的一种强大工具,我们使用它成功地设计出10种具有高抗癌活性的新型AR拮抗剂。我们通过对已报告的实验数据进行比较分子场分析(CoMFA)和比较分子相似性指标分析(CoMSIA),成功建立了AR拮抗剂的三维定量构效关系(3D-QSAR)模型,对于CoMFA和CoMSIA 分别获得Q 2 = 0.672和0.663,R 2 = 0.992和0.994,,r pred 2 = 0.745和0.868。这些结果表明,所构建的3D-QSAR模型稳定且具有预测能力。基于3D-QSAR的结果,我们发现,用负电荷的基团取代R 1位置上的原子,用大体积取代基替换R2位置上的基团,并且用亲水基团取代R 3位置的基团能够有效地提高AR拮抗剂的抗癌活性。根据这些线索,我们设计了10种具有高抗前列腺癌活性的新型AR拮抗剂。此外,对于设计出的新型AR拮抗剂,我们还分析了它们的ADMET特性和药物相似性。结果进一步表明,这些新型AR拮抗剂还具有合理的药代动力学和类药物特性。我们的结果可为高效AR拮抗剂的设计和开发提供重要参考。
本研究成果在上海市生物物质成药性评价、张淑平劳模创新工作室及上海市化学与健康巾帼创新工作室等平台支撑下完成,团队开展物质成药性模拟预测方法技术已经有十多年积累,该方法为寻找先导化合物及化学改性缩短生物物质药物开发周期有有效帮助。
该成果是化学专业2018级硕士研究生袁苗,在张淑平教授和程平老师的指导下完成。