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2021-01-06
坦西莫司——使人们长寿“密码”的抗癌药

  坦西莫司(Temsirolimus,商品名:Torisel®)由原惠氏制药公司研发,于2007年5月由美国FDA批准上市,用于治疗肾细胞癌。该药是第一款作用于mTOR的抗肿瘤药物。肾细胞癌是一种常见的癌症,约占所有癌症的2-3%,并且晚期肾细胞癌的5年生存率只有5-10%。


坦西莫司分子式


  坦西莫司作用的靶点mTOR蛋白是极其重要的一类蛋白,是哺乳动物代谢调节的中枢,参与多种细胞与组织的生理活动,在细胞生长、分化、转移和存活中有极其重要的地位,是肿瘤治疗中的一个热门靶标。


  坦西莫司是以雷帕霉素为原料,经过半合成得到化合物。雷帕霉素是从一种土壤细菌中分离出来的天然产物,由于该药具有免疫抑制作用而被美国FDA批准上市。其作用机制比较独特,雷帕霉素的红色部分结构与下图中蓝色的FKBP、蓝色部分结构与绿色的mTOR形成复合物。


  而mTOR通过活化p70S6K1 和4EBP1蛋白调节细胞的分化,而将其抑制后,细胞分裂将停止在G1与S期。这说明雷帕霉素及其类似物具有抗肿瘤的潜在活性,基于此机理,雷帕霉素之后用于抗肿瘤研究,得到一系列衍生物并测试它们的抗肿瘤活性。


  研究人员对雷帕霉素的三烯基进行修饰,利用路易斯酸(SnCl4, BF3–OEt2等作为催化剂)完成氢化反应。但是在这些反应中,反应的位点没有专一性,得到的是多种烯烃与烷烃的混合物。之后将各类化合物分开后,比较各个化合物的活性,最终得出仍是雷帕霉素的活性最好,它们的活性比为雷帕霉素>二烯>烯烃>烷烃。


  雷帕霉素在人体代谢之后发生开环反应,24位的氧与其连接的羰基发生水解,产生secorapamycins,由于secorapamycin几乎无活性,所以为了减少雷帕霉素在体内的消除,研究人员进行了多种设计,比如将27位的羰基转化成肟或腙、或者还原为羟基,在22位上的H置换为空间位阻更大的基团,与空间结构来减少雷帕霉素的代谢。但形成肟之后,化合物的毒性势必增加,这也不是一个理想的选择。


  坦西莫司与雷帕霉素作用机制类似,都是与FKBP、mTOR结合形成复合物。而人们对于mTOR的兴趣不止局限于抗肿瘤,如今,温饱思长寿,长生不老是人们狂热追求的梦想,作为保守靶点的mTOR,有着使人们长寿的“密码”,而作为其抑制剂的坦西莫司,基于人们对其十分了解,也作为抗衰老药物作为研究重点,也许若干年后,坦西莫司会焕发更强的生命力。


作者:武汉贝尔卡 来源:未知
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