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研究生： 梁耕輔
Liang, Keng-Fu
論文名稱： 新穎EGFR激酶抑制劑之設計與合成
Design and Synthesis of Novel EGFR Kinase Inhibitors
指導教授： 張大慈
Chang, Dah-Tsyr
謝興邦
Hsieh, Hsing-Pang
口試委員: 夏克山
Shia, Kak-Shan
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 生命科學暨醫學院 - 分子與細胞生物研究所
Institute of Molecular and Cellular Biology
論文出版年： 2011
畢業學年度： 99
語文別： 中文
論文頁數： 169
中文關鍵詞： 表皮生長因子受器 、激脢抑制劑 、非小細胞肺癌
外文關鍵詞： EGFR, Kinase Inhibitor, NSCLC
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    • 表皮生長因子受器 (epidermal growth factor receptor, EGFR)是負責將生長訊息傳遞至細胞內，促使細胞生長的重要蛋白質。癌細胞快速生長、增殖均須依靠EGFR，在多種癌症中均可發現其癌細胞上EGFR有過度表現的情形。EGFR激酶抑制劑可抑制EGFR位於胞內的酪胺酸激酶，阻斷癌細胞生長訊息傳遞以治療癌症。艾瑞莎與得舒緩為目前已上市EGFR激酶抑制劑，用於治療非小細胞肺癌 (non-small cell lung cancer, NSCLC)，尤其對於癌細胞具有L858R或746-750 deletion突變EGFR的病患有良好的治療效果，但常出現副作用紅疹與腹瀉。因此，我們發展對於突變種EGFRL858R抑制活性遠高於野生種的抑制劑，期望能降低使用EGFR抑制劑時正常細胞上野生種EGFR受到抑制而產生之不良藥物反應，且對於非小細胞肺癌仍具治療效果。

    化合物34 (EGFRL858R IC50 = 580 nM)經循理性設計，將修飾側鏈後得到化合物37 (EGFRL858R IC50 = 205 nM)，以之為先導化合物進行最佳化修飾。另外，我們建立平行合成方法，引入多種結構於化合物尾端上，依粗產物活性高低，挑選化合物進行重新合成。

    相較於艾瑞莎對於EGFRL858R與EGFRWT之抑制活性間差距僅約3倍以下 (EGFRL858R IC50 = 4 nM, EGFRWT IC50 = 10 nM)，重新合成所得之化合物中，化合物63a其對於EGFRL858R與EGFRWT之抑制活性間差距可達50倍以上 (EGFRL858R IC50 = 0.94 μM, EGFRWT IC50 > 50 μM)；我們也成功從近一百個平行合成反應中挑選出具良好EGFRL858R抑制活性者64a (EGFRL858R IC50 = 112 nM)，證明平行合成方法應用於開發新先導化合物上具有可行性。

    中文摘要 I Abstract III 謝誌 V 目錄 VI 表目錄 XII 圖目錄 XIII 式目錄 XV 縮寫對照表 XVI 壹、緒論 1 1.1 前言 1 1.2 抗癌藥物 3 1.2.1 烷化劑 (Alkylating agents) 4 1.2.2 核酸類似物與抗代謝試劑 (Nucleic acid analogs and Antimetabolic agents) 4 1.2.3 DNA凹槽結合試劑 (Groove-binding agents) 5 1.2.4 DNA嵌入劑 (Intercalating agents) 5 1.2.5 DNA拓撲異構酶抑制劑 (Topoisomerase inhibitors) 6 1.2.6 微管蛋白抑制劑 (Microtubule inhibitors) 7 1.2.7 血管新生抑制劑 (Angiogenesis inhibitors) 7 1.2.8 激酶抑制劑 (Kinase inhibitors) 8 1.3 蛋白質激酶 10 1.4 表皮生長因子受器 (Epidermal growth factor receptor, EGFR) 12 1.4.1 EGFR與癌症 12 1.4.2 EGFR結構 13 1.4.3 EGFR傳訊路經 14 1.5 EGFR抑制劑簡介 16 1.5.1 單株抗體(大分子) 16 1.5.2 EGFR酪胺酸激酶抑制劑(Tyrosine kinase inhibitor, TKI) 16 貳、研究構想 18 2.1 EGFR基因突變與治療效果 18 2.2 EGFR抑制劑開發之歷程 20 2.3 研究構想 21 2.3 EGFR酪胺酸激酶抑制活性測試法 23 2.4 非小細胞肺癌細胞株(HCC827)生長抑制測試 24 參、結果與討論 26 3.1合成設計 27 3.2先導化合物37最佳化修飾 30 3.2.1 碳鏈長度探討與衍生物合成 30 3.2.2 酮基上取代基探討 32 3.3平行合成(Parallel synthesis) 33 3.3.1平行合成方法 33 3.3.2 第一次平行合成 35 3.3.3 第一次平行合成結果與活性分析 37 3.3.4 平行合成方法修正 39 3.3.5 第二次平行合成 41 3.3.6 第二次平行合成結果與活性分析 44 3.4 總結 48 3.5 未來展望 53 肆、實驗部分 55 4.1 一般實驗方法 55 4.2 實驗步驟與光譜資料 57 4.2.1 化合物34之合成 57 4.2.2 化合物37之合成 58 4.2.3 化合物38之合成 59 4.2.4 化合物41之合成 60 4.2.5 化合物42之合成 61 4.2.6 化合物43之合成 61 4.2.7 化合物45之合成 62 4.2.8 化合物47之合成 63 4.2.9 化合物49之合成 64 4.2.10 化合物50之合成 65 4.2.11 化合物51之合成 66 4.2.12 化合物52之合成 67 4.2.13 化合物54之合成 68 4.2.14 化合物55之合成 68 4.2.15 化合物56之合成 69 4.2.16 化合物57之合成 70 4.2.17 化合物58之合成 71 4.2.18 化合物62a之合成 72 4.2.19 化合物62b之合成 73 4.2.20 化合物62c之合成 74 4.2.21 化合物63a之合成 75 4.2.22 化合物63b之合成 75 4.2.23 化合物63c之合成 76 4.2.24 化合物63d之合成 77 4.2.25 化合物63e之合成 78 4.2.26 化合物63f之合成 79 4.2.27 化合物63g之合成 80 4.2.28 化合物63h之合成 81 4.2.29 化合物64a之合成 82 4.2.30 化合物65之合成 83 4.2.31 化合物67a之合成 84 4.2.32 化合物67b之合成 85 4.2.33 化合物67c之合成 86 4.2.34 化合物67d之合成 87 4.2.35 化合物67e之合成 88 4.2.36 化合物67f之合成 88 4.2.37 化合物67g之合成 89 4.2.38 化合物67h之合成 90 4.2.39 化合物68a之合成 91 4.2.40 化合物68b之合成 91 4.2.41 化合物68c之合成 92 4.2.42 化合物68d之合成 93 4.2.43 化合物68e之合成 93 4.2.44 化合物68f之合成 94 4.2.45 化合物68g之合成 95 4.2.46 化合物68h之合成 96 伍、參考資料 97 附錄一 化合物的氫核磁共振光譜 101 附錄二 化合物編號對照表 148 附錄三 論文口試投影片內容 151

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