一种基于分子伴侣HSP90介导的靶向降解GPX4的嵌合体及其制备方法和应用

本发明属于生物医药，具体涉及一种基于分子伴侣hsp90介导的靶向降解gpx4的嵌合体及其制备方法和应用。

背景技术：

1、与凋亡、坏死、焦亡不同，铁死亡的特别之处在于铁依赖性脂质活性氧(reactiveoxygen species，ros)自由基的积累为特征的程序性细胞死亡方式。大量研究发现，谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4，gpx4)可以作为判断细胞铁死亡的指标之一。gpx4催化活性中心为硒代半胱氨酸，以gsh作为辅因子，gpx4能够将细胞内的脂质氢过氧化物还原成为无毒性的脂醇类化合物，同时也能催化过氧化氢等其他有机过氧化物的还原，因而具有保护细胞免受氧化应激、抑制铁死亡发生的作用。因此，抑制gpx4的活性，会影响gpx4清除脂质过氧化物的能力，最终导致细胞铁死亡的发生。此外，抑制gpx4的功能会触发细胞持续性的铁死亡和阻止肿瘤复发，因此是解决耐药的策略之一。

2、目前对于gpx4靶向的小分子抑制剂仍然存在着一定的挑战性，且还没有进入临床研究阶段的gpx4抑制剂报道。主要原因在于：1)gpx4的分子表面缺少药物样结合口袋；2)目前报道的抑制剂均为共价型抑制剂，与gpx4的活性部位硒代半胱氨酸的结合发挥作用，但存在选择性低等问题。

3、利用蛋白降解技术诱导癌蛋白降解是最近研究较为广泛的主题之一。如利用蛋白靶向降解嵌合体(proteolysis-targeting chimeras,protac)技术，发明人曾已提交相关靶向降解gpx4的专利。与上一个专利不同，本专利首次公开利用分子伴侣介导靶向降解gpx4嵌合体的制备及其应用。分子伴侣介导靶向降解技术是一种新型的蛋白降解技术，具有克服耐药等多个优势。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明设计的目的在于提供一种基于分子伴侣介导靶向降解gpx4的嵌合体及其制备方法和应用，本发明的嵌合体能够有效降解gpx4蛋白，从而诱导肿瘤细胞铁死亡。

2、为实现以上发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种基于分子伴侣hsp90介导的靶向降解gpx4的嵌合体，该分子伴侣hsp90介导的靶向降解gpx4的嵌合体为通式(ⅰ)所示的化合物或其药理或生理上可接受的盐，

4、

5、通式(ⅰ)中，linker为连接基团，表示-亚烷基或-烷氧基或-哌嗪基或-1,2,3-三氮唑基，所述-亚烷基或-烷氧基或-哌嗪基或-1,2,3-三氮唑基选自以下基团中任一个或它们的任意组合，其中m和n表示1至20的自然数；

6、-(ch2)n-c(o)nh(ch2ch2o)m-或-(ch2ch2o)n-c(o)nh(ch2ch2o)m-或

7、

8、进一步地，本发明提供的分子伴侣介导靶向降解gpx4的嵌合体，其为如下所示化合物或其立体异构体、几何异构体、互变异构体、氮氧化物、水合物、溶剂化物、代谢产物、药学上或生理学可接受的盐或前药；

9、

10、本发明所述药理或生理上可接受的盐是指，本发明所述的分子伴侣介导靶向降解gpx4的嵌合体与药理或生理上可接受的酸或碱生成的盐。

11、本发明还提出一种药物组合物，该药物组合物包括所述的分子伴侣介导靶向降解gpx4的嵌合体或其立体异构体、几何异构体、互变异构体、氮氧化物、水合物、溶剂化物、代谢产物、药学上可接受的盐或前药。

12、进一步地，所述的药物组合物还包括药学上可接受的载体、赋形剂、稀释剂、辅剂、媒介物或其组合。

13、进一步地，所述药物组合物为注射剂、口服剂、黏膜给药剂。

14、进一步地，所述的药物组合物进一步包括其它具有治疗或预防肿瘤效果的药物。

15、进一步地，本发明还提供所述的分子伴侣介导靶向降解gpx4的嵌合体或包含该嵌合体的药物组合物的应用。具体如下：

16、所述的分子伴侣介导靶向降解gpx4嵌合体或包含该嵌合体的药物组合物在制备降解gpx4药物中的应用。

17、所述的分子伴侣介导靶向降解gpx4嵌合体或包含该嵌合体的的药物组合物在制备治疗gpx4相关性疾病药物中的应用。所述gpx4相关疾病为肿瘤、神经退行性疾病如阿尔茨海默病病，帕金森氏病，亨廷顿病。

18、所述的分子伴侣介导靶向降解gpx4嵌合体或包含该嵌合体的药物组合物在抗肿瘤药物中的应用。所述肿瘤为，所述肿瘤为胃癌、乳腺癌、肺癌、卵巢癌、结肠腺癌、肾嫌色细胞、肾透明细胞癌、肺腺癌、前列腺癌、直肠腺癌、甲状腺癌以及子宫内膜癌。进一步地，所述肿瘤为gpx4高表达的肿瘤。

19、本发明还提出了通式所示的分子伴侣介导靶向降解gpx4嵌合体的合成路线，具体包括如下步骤：

20、通式所示的化合物通过酰胺缩合、脱保护、和亲核取代等反应类型将hsp90蛋白的配体和gpx4蛋白的配体连接起来。

21、与现有技术比，本发明有益效果主要体现在：

22、与protac技术直接拉拽e3泛素连接酶不同，本发明基于分子伴侣hsp90介导靶蛋白泛素化，从而诱导目标蛋白被蛋白酶体降解。发明人通过western blot实验证实本发明分子伴侣介导蛋白靶向降解嵌合体能有效降解gpx4，并能够有效杀死gpx4高表达细胞株。

技术特征：

1.一种基于分子伴侣hsp90介导的靶向降解gpx4的嵌合体，其特征在于，该分子伴侣hsp90介导的靶向降解gpx4的嵌合体为通式(ⅰ)所示的化合物或其药理或生理上可接受的盐，

2.根据权利要求1所述的一种基于分子伴侣hsp90介导的靶向降解gpx4的嵌合体，其特征在于，所述靶向降解gpx4的嵌合体为如下化合物gdpu-1～gdpu-5中任一种：

3.一种权利要求2所述的一种基于分子伴侣hsp90介导的靶向降解gpx4的嵌合体的制备方法，其特征在于该嵌合体或其药理或生理上可接受的盐采用以下合成路线制备：

4.一种药物组合物，其特征在于，所述的药物组合物包括权利要求1-2任一项所述的分子伴侣介导靶向降解gpx4的嵌合体或其药理或生理上可接受的盐，以及药学上可接受的载体、赋形剂、稀释剂、辅剂、媒介物或其组合。

5.一种权利要求1-2任一项所述的分子伴侣介导靶向降解gpx4的嵌合体或其药理或生理上可接受的盐或权利要求4所述的药物组合物在制备gpx4降解剂或抑制gpx4药物中的应用。

6.一种权利要求1-2任一项所述的分子伴侣介导靶向降解gpx4的嵌合体或其药理或生理上可接受的盐或权利要求4所述的药物组合物在制备治疗gpx4相关性疾病药物中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述gpx4相关疾病为肿瘤、神经退行性疾病。

8.一种权利要求1-2任一项所述的分子伴侣介导靶向降解gpx4的嵌合体或其药理或生理上可接受的盐或权利要求4所述的药物组合物在抗肿瘤药物中的应用，所述肿瘤为胃癌、乳腺癌、肺癌、卵巢癌、结肠腺癌、肾嫌色细胞、肾透明细胞癌、肺腺癌、前列腺癌、直肠腺癌、甲状腺癌以及子宫内膜癌。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述肿瘤为gpx4高表达的肿瘤。

技术总结
本发明公开了一种基于分子伴侣HSP90介导的靶向降解GPX4的嵌合体及其制备方法和应用，属于生物医药技术领域。本发明利用该技术制备了5个靶向降解GPX4的嵌合体。本发明涉及的分子伴侣HSP90介导蛋白靶向降解嵌合体能够有效诱导GPX4的降解，从而触发铁死亡。同时,对GPX4高表达的细胞株具有明显的抗增殖活性，对肿瘤靶向治疗具有重要的意义。

技术研发人员：覃江江,董金云,程向东,李昊斌,马富荣,曹菲,蔡茂华,李玉龙,管晓庆,胡灿
受保护的技术使用者：中国科学院基础医学与肿瘤研究所（筹）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15