朱 杰，張 宸，吳建兵，張奕華，黃張建

（中國藥科大學新藥研究中心，南京 210009）

20世紀60年代順鉑抗腫瘤活性的發(fā)現(xiàn)成為無機化學領域的一個里程碑［1］。盡管多年來治療癌癥的策略已從細胞毒性轉變?yōu)榘邢蛑委?，再到免疫學治療，但鉑類藥物仍在癌癥患者治療方案中占據(jù)約一半的數(shù)量［2］。目前臨床批準上市的鉑類藥物都是方形平面二價鉑［Pt（Ⅱ）］類藥物，它們具有兩個處于順式方向的惰性氨堿供體和不穩(wěn)定的氯化物或氧供體［3］。順鉑（cisplatin）、卡鉑（carboplatin）和奧沙利鉑（oxaliplatin）是經美國FDA批準，在世界范圍內得到廣泛使用的鉑類藥物。日本批準了兩種鉑類藥物，其中奈達鉑（nedaplatin）用于治療非小細胞肺癌（NSCLC）、小細胞肺癌（SCLC）、食管癌和頭頸癌［4］，米鉑（miriplatin）用于治療肝細胞癌。此外，韓國批準了庚鉑（heptaplatin）治療胃癌，中國批準了洛巴鉑（lobaplatin）用于治療骨髓性白血?。–ML）、SCLC和轉移性乳腺癌［5］（圖1）。

Figure 1 Structures of platinum drugs

順鉑主要通過主動運輸（通過銅轉運蛋白ctr1）或被動轉運進入細胞后靶向核DNA［6-7］。順鉑易水解并生成更具反應性的Pt（Ⅱ）水絡合物，后者更容易與DNA 交聯(lián)從而抑制轉錄［8］。順鉑與細胞中其他活性物質尤其是谷胱甘肽、蛋白質中的半胱氨酸以及蛋氨酸的巰基也可能會發(fā)生結合［9］，盡管其研究不如鉑-核堿基加合物廣泛，但有助于理解順鉑的全身毒性和耐藥性的產生。

順鉑雖使用至今，但也存在諸多缺點，比如順鉑水解產生的活性Pt（Ⅱ）水絡合物與蛋白質反應，可能會導致生物利用度不佳、難以穿過細胞膜、出現(xiàn)不良反應乃至失活等問題。此外，如何將順鉑或者鉑類藥物靶向遞送至患者的腫瘤組織仍是亟待解決的問題。此外，順鉑最大缺點是其耐藥性，耐藥性取決于癌癥的類型，例如睪丸癌、卵巢癌、頭頸癌和小細胞肺癌對順鉑較為敏感，而非小細胞肺癌和結直腸癌則較容易對順鉑產生耐藥，耐藥性產生后順鉑的治療效果急速下降［10］。

四價鉑［Pt（Ⅳ）］前藥是解決這些問題的有效方法之一［11］。八面體低自旋5d6Pt（Ⅳ）絡合物相比平面5d8Pt（Ⅱ）絡合物在動力學上更加惰性，這種差異可使Pt（Ⅳ）化合物作為前藥遞送，并且在到達目標腫瘤部位之前具有較少的副反應。與Pt（Ⅱ）相比，Pt（Ⅳ）的軸向取代基的引入可通過調節(jié)還原電位以及親脂性來改善分子的藥代動力學性質［12］、生物活性［13］和靶向能力［14］。本文首先歸納了鉑類藥物的耐藥機制，綜述了Pt（Ⅳ）前藥的構效關系、主要類型及研究進展，并提出了解決鉑類藥物耐藥性的可能途徑。

1 順鉑的耐藥機制

1.1 涉及鉑流入/流出的轉運蛋白

1.1.1 溶質載體超家族(solute carrier superfamily,SLCs)鉑類藥物在細胞內的積累是細胞毒性的必要保證，因此鉑類藥物產生耐藥性的主要原因之一是減少藥物內流或增加藥物外排。SLCs 包含300多個成員和65 個亞家族［15］，如有機陰離子轉運多肽（organic anion transporting polypeptides，OATP）、有機陰離子轉運蛋白（organic anion transporter，OAT）和有機陽離子轉運蛋白（organic cation transporter，OCT）。正常情況下，SLCs在全身表達，通過調節(jié)內源性物質和外源性物質的運輸來維持細胞內穩(wěn)態(tài)，順鉑和奧沙利鉑都是SLCs蛋白的底物［16］。Gao 等［17］報道，奧美拉唑可降低 OCT2 的蛋白質水平，從而減少順鉑在細胞中的蓄積。Aguilar 等［18］發(fā)現(xiàn)參與奧沙利鉑細胞攝取的主要轉運蛋白有機陽離子轉運蛋白2（OCT2）在腎癌細胞（renal cell carcinoma，RCC）中受到轉錄抑制。與非腫瘤組織相比，RCC 細胞中OCT2 啟動子中胞嘧啶磷酸鳥嘌呤位點（CpG 位點）的甲基化增加，這與OCT2 的轉錄抑制相關。研究還發(fā)現(xiàn)，去甲基化試劑地西他濱可有效逆轉OCT2 啟動子中CpG 位點的高甲基化，因此，地西他濱和奧沙利鉑的聯(lián)合治療是一種很有希望的降低耐藥產生的治療方案。

1.1.2 銅伴侶蛋白(atox1、atp7a and atp7b) 銅（Cu）是細胞增殖和血管生成所必需的元素，其轉運需要高度特異性的蛋白質-蛋白質相互作用。在人體內，抗氧化劑1 銅伴侶蛋白（antioxidant 1 copper chaperone，atox1）介導 Cu（I）向 P 型 ATP 酶atp7a和atp7b的轉運，后兩種蛋白負責銅轉運和過量的銅外流。Lasorsa 等［19］發(fā)現(xiàn)順鉑和奧沙利鉑類似物可以特異性結合到異二聚體復合物atox1-銅-mnk1（mnk1 是atp7a 的第一個可溶性結構域），進而產生一種動力學穩(wěn)定的加合物，其結構已進行溶液NMR 和X 射線晶體學表征。這些結果表明，Pt（Ⅱ）類藥物可以通過atox1 和atp7a 實現(xiàn)轉運甚至外排，因此對銅伴侶蛋白的抑制是解決鉑類藥物耐藥性的可能途徑。

1.2 解毒系統(tǒng)

1.2.1 谷胱甘肽 谷胱甘肽（glutathione，GSH）在細胞氧化還原狀態(tài)中起著至關重要的作用，它可以清除自由基，保護細胞免受外源性物質的侵害并維持多種蛋白質的巰基處于還原狀態(tài)。GSH的活性巰基基團對鉑具有很高的親和力，從而使GSH成為一個簡單有效的鉑清除劑［20］，減少了Pt（Ⅱ）類藥物與腫瘤DNA 的結合。因此降低癌細胞內GSH 含量能逆轉耐藥性，進而提高Pt（Ⅱ）類藥物的抗腫瘤效率［21］。

1.2.2 金屬硫蛋白 鉑類藥物也通過與金屬硫蛋白（metallthioneins，MTs）螯合而失活。MTs 是含有1/3 半胱氨酸殘基的低相對分子質量金屬結合蛋白，這使得MTs 很容易成為鉑螯合的靶點［22］。在卵巢癌細胞中，金屬硫蛋白的含量降低能顯著逆轉卵巢癌細胞順鉑耐藥性［23］。

1.3 自 噬

自噬（autophagy）是一種將受損的細胞器、錯誤折疊的蛋白及其他大分子物質等運送至溶酶體降解并再利用的過程。自噬是廣泛存在于真核細胞的現(xiàn)象，并且可分為巨自噬、微自噬和分子伴侶介導的自噬3 大類。這是一個受到精密調控的步驟，此步驟是細胞生長、發(fā)育與穩(wěn)態(tài)中的常規(guī)步驟，幫助細胞產物在合成、降解以及接下來的循環(huán)中保持一個平衡狀態(tài)。鉑類藥物治療后，在鉑耐藥細胞中觀察到藥物誘導的自噬增加，同時基礎自噬也有增加［17］。使用3-甲基腺嘌呤或氯喹抑制早期/晚期自噬都能增強鉑介導的細胞毒性［24］。

1.4 缺氧微環(huán)境

最近的研究發(fā)現(xiàn)硫氧還原蛋白（thioredoxin-1，Trx-1）是缺氧誘導因子1α（hypoxia-inducible factor 1-alpha，HIF1α）的上游調節(jié)劑。Trx-1 通過增強與Ref-1 的相互作用來增加HIF1α 的表達和結合能力，抑制Trx-1/Ref-1 可以加強氧化磷酸化，并逆轉對順鉑的耐藥性［25］。除了HIF1α，缺氧誘導因子2α（hypoxia-inducible factor 2-alpha，HIF2α）也與鉑耐藥相關。下調HIF2α 可顯著提高人膠質瘤細胞U251 和U87 以及非小細胞肺癌細胞A549 對順鉑的敏感性。

1.5 DNA修復

鉑原子能與嘌呤堿基的N7 位共價結合形成Pt-DNA 加合物，導致DNA 鏈內或鏈間交聯(lián)，其中1，2-鏈內交聯(lián)占90%以上。眾所周知，與DNA 形成加合物是鉑類藥物細胞毒性的決定性步驟，它會導致復制和轉錄抑制以及DNA 雙鏈斷裂（double strand breaks，DSB）。隨著細胞啟動DNA 修復，增加的DNA 修復過程被認為是細胞產生鉑耐藥重要的原因之一，因此DNA 修復抑制劑與鉑類藥物的聯(lián)用能顯著減少鉑類藥物耐藥的發(fā)生。

2 Pt(Ⅳ)的結構、還原性及構效關系

2.1 Pt(Ⅱ)和 Pt(Ⅳ)的配位化學

順鉑是一種方形平面Pt（Ⅱ）絡合物，具有兩個順式胺配體和兩個氯代配體。Pt-N 鍵在熱力學上是穩(wěn)定的，而Pt-Cl鍵是半不穩(wěn)定的。因此，該氯代配體可以被水（H2O）或被其他親核試劑緩慢取代［26］。與方形平面Pt（Ⅱ）不同，Pt（Ⅳ）絡合物則是八面體幾何形狀，更難進行配位取代反應（圖2）。Pt（Ⅳ）的這種性質從某些方面來說是有利的，因為它限制了Pt（Ⅳ）前藥與體內生物分子在到達其作用靶點腫瘤之前的相互作用，從而減少了相關不良反應。此外，兩個軸向配體可進一步增強Pt（Ⅳ）前藥的多樣性。例如，可以利用軸向配體對分子進行微調以增加細胞攝取或改善腫瘤細胞的靶向性，或者在軸向配體中引入具有抗腫瘤活性的分子從而增強對腫瘤的殺傷力。值得一提的是，軸向配體也可以設計成包括納米顆粒在內的載體系統(tǒng)，已有很多文獻對這方面進行了總結［27-28］。

Figure 2 Coordination chemistry of platinum(II)and platinum(IV)

2.2 體內可使Pt(Ⅳ)還原的還原性物質

盡管細胞中有許多還原劑，但通常認為抗壞血酸和GSH 是還原Pt（Ⅳ）前藥的細胞還原劑。抗壞血酸是一種雙電子還原劑，具有還原水溶液中的Pt（Ⅳ）配合物的能力?？箟难嵩谘獫{中的濃度較低（50~150μmol/L），在中性粒細胞的細胞質中濃度較高（約1 mmol/L）［5］。癌細胞中抗壞血酸的濃度與細胞環(huán)境中的抗壞血酸濃度有較大的關聯(lián)，當細胞環(huán)境中有充足的抗壞血酸時腫瘤細胞的抗壞血酸濃度可達 0.5~18 mmol/L［29］。GSH 作為一種電子還原劑在血液中濃度約為900μmol/L，正常細胞內濃度約為2 mmol/L［30］。不同腫瘤細胞中GSH 濃度不同，其濃度范圍約為0.5 ~ 3 mmol/L［31］，GSH 水平升高與腫瘤進展和對化療藥物的耐藥性增加有關［32］。

2.3 Pt(Ⅳ)還原的構效關系

Pt（Ⅳ）絡合物的抗癌活性通常歸因于它們還原為Pt（Ⅱ）產物。因此，Pt（Ⅳ）到Pt（Ⅱ）的轉化對于Pt（Ⅳ）絡合物的生物學活性來說是十分重要的。細胞內還原劑（例如GSH 和抗壞血酸），通常作為還原性物質促進Pt（Ⅳ）的還原。Pt（Ⅳ）脫除兩個軸向配體還原為Pt（Ⅱ）是不可逆的過程，Pt（Ⅳ）絡合物的還原速率取決于軸向配體和平面配體的性質［33］。

首先，軸向配體還原速率由小到大依次為：OH ＜OCOCH3＜Cl ＜OCOCF3（表1），表明吸電子能力越強還原速率越快［33］。

Table 1 Reduction potential and reduction rate of various axial ligand Pt(IV)complexes(1 mmol/L in 0.1 mol/L KCl,pH=7)

其次，平面配體的大小影響Pt（Ⅳ）絡合物的還原速率，平面配體越大則還原速率越快。例如，抗壞血酸不會還原［Pt（en）2（OH）2Cl2］，但很容易還原［Pt（ipa）2（OH）2Cl2］（ipa=異丙胺）配體，原因是異丙胺的基團更大。需要指出的是，具有更快還原速率的化合物有著更高的細胞毒性活性，但可能也會帶來了較差的代謝表現(xiàn)。

3 Pt(Ⅳ)絡合物的類型

3.1 傳統(tǒng) Pt(Ⅳ)前藥

傳統(tǒng)Pt（Ⅳ）前藥的軸向配體一般無細胞毒性，主要注重于改善Pt（Ⅳ）前藥的攝取、代謝及生物分布。奧馬鉑（ormaplatin）是第一個開展臨床試驗Pt（Ⅳ）前藥（圖3）。奧馬鉑在未稀釋的大鼠血漿中（t1/2=3 s）被迅速還原成（1，2-二氨基環(huán)己烷）二氯化鉑（Ⅱ）［34］。奧馬鉑在細胞和動物模型中均顯示出對順鉑耐藥卵巢癌細胞的增殖抑制活性［35］，并被美國國家癌癥研究所（NCI）和普強公司（Upjohn）委托進行臨床試驗，在26 名患者中進行了Ⅰ期臨床試驗，給藥劑量為：靜脈注射4.4 ~60.8 mg/m2。但奧馬鉑因為存在嚴重和不可預測的神經毒性，未能進行后續(xù)的臨床試驗［36］。

另一個進入臨床研究的Pt（Ⅳ）配合物是異丙鉑（iproplatin），也稱為JM9 或CHIP（圖3）。異丙鉑比奧馬鉑更不容易被生物還原劑還原和失活，這可能是因為存在羥基軸向配體，這種絡合物的緩慢失活使其在全身的分布更廣泛。異丙鉑的另一個優(yōu)點是其非常高的水溶性。異丙鉑已經完成了38 項臨床試驗，從Ⅰ期到Ⅲ期不等，其中許多是由Johnson Matthey 和 Bristol-Myers Squibb 委托。一項涉及兒童的Ⅰ期臨床研究顯示，劑量限制性毒性作用是骨髓抑制［37］。Ⅱ期臨床試驗在不同癌癥類型的患者中進行［38-39］。另外對卵巢癌患者進行了Ⅲ期臨床試驗［40］。其中60 名國際婦產科協(xié)會（international federation of gynecology and obstetrics，F(xiàn)IGO）分期為Ⅱb、Ⅱc、Ⅲ和Ⅳ期的卵巢癌患者進行了組別1：環(huán)磷酰胺600 mg/m2與順鉑100 mg/m2聯(lián)合給藥；組別 2：異丙鉑 240 mg/m2單獨給藥；組別3：卡鉑300 mg/m2單獨給藥的隨機Ⅲ期。這些研究的最終結論是：異丙鉑的總體療效沒有超過順鉑或卡鉑。

LA-12 是一種金剛烷胺鉑衍生物，相比順鉑，LA-12 的氨基被金剛胺取代，軸向配體為乙酸根（圖3）。該藥物的高活性主要歸因于其高脂溶性，而其高脂溶性主要歸因于其配體金剛烷胺。金剛烷胺在化學結構上與批準的阿爾茨海默病藥物美金剛相似，并且金剛烷胺還是美國FDA 批準的抗病毒藥物［41］。LA-12進行了Ⅰ期臨床試驗，研究人員在動物試驗階段發(fā)現(xiàn)視黃醇結合蛋白4（retinolbinding protein，RBP4）水平與實驗大鼠的LA-12 水平相關，并且在參與Ⅰ期臨床試驗的患者中觀察到類似的現(xiàn)象。上述研究結果表明：除了通過鉑離子與DNA 的結合來殺死癌細胞之外，LA-12 似乎還通過影響RBP4水平來實現(xiàn)腫瘤抑制［41］。

上述進入臨床的3 個Pt（Ⅳ）前藥均沒有進入到上市階段，原因是高毒性以及療效未超過順鉑。傳統(tǒng)的Pt（Ⅳ）前藥只通過平面或軸向配體來改善其水溶性或者脂溶性，依舊是主要依靠鉑離子與DNA 的結合來實現(xiàn)對腫瘤細胞的抑制，在安全性和療效上均有待實現(xiàn)突破。

3.2 增強鉑功效的Pt(Ⅳ)前藥

近年來，具有新穎結構的新一代Pt（Ⅳ）前藥和不同作用機制的Pt（Ⅳ）前藥進展迅速，受到了眾多研究者的青睞。

3.2.1 脂肪酸修飾提高Pt(Ⅳ)前藥的半衰期Zheng 等［42］合成了一系列不同長度脂肪酸修飾的Pt（Ⅳ）前藥，脂肪酸的引入可增強前藥與人血清白蛋白（human serum albumin，HSA）的相互作用，有利于提高前藥在體內的半衰期（t1/2），其中化合物1（圖4）在人血漿中的t1/2為6.8 h，明顯長于順鉑（t1/2約為 20 min）或賽特鉑（satraplatin）（t1/2約為6 min）。這些化合物在還原條件下失去軸向配體，還原成經典Pt（Ⅱ）類藥物發(fā)揮作用。令人滿意的穩(wěn)定性，加上已建立的HSA 的非免疫原性、生物相容性和增強的在腫瘤細胞的積聚性，使得化合物1 表現(xiàn)出優(yōu)異的體外抗癌活性，在肺癌和卵巢癌細胞系中的活性比順鉑高9 ~ 70 倍。

Figure 3 Structures of ormaplatin,iproplatin and LA-12

Figure 4 Pt(IV)prodrug designed to bind non-covalently to HSA

3.2.2 偶聯(lián)物提高細胞對前藥的吸收 研究人員設計了許多Pt（Ⅳ）類化合物，以最大限度地提高細胞對前藥的吸收，進而導致DNA 鉑化的增加，提高細胞毒性。增強腫瘤細胞中藥物的積累、減少順鉑失活的一個重要方法是促進Pt（Ⅳ）前藥攝取并減少外排。耐藥癌細胞系與高GSH 水平有關，GSH 與順鉑共價結合，結合物從細胞中排出。谷胱甘肽S-轉移酶（glutathione S-transferase，GST）催化還原型谷胱甘肽與外源性物質的結合，因此被認為與順鉑耐藥有關。Zanellato 等［43］設計合成了一類雙作用前藥ethacraplatin，它可在細胞內釋放順鉑和GST 抑制劑依他尼酸（ethacrynic acid）（圖5）。Ethacraplatin 表現(xiàn)出比游離依他尼酸更高水平的GST 抑制活性，在順鉑的腫瘤細胞積累和抗腫瘤活性方面都有非常顯著的改善。

Figure 5 Structures of ethacrynic acid and ethacraplatin

3.2.3 加速DNA 鉑化的Pt(Ⅳ)前藥 組蛋白去乙?；福╤istone deacetylase，HDAC）是一種鋅金屬酶，可從組蛋白的賴氨酸殘基中去除乙?；瑥亩笵NA 更緊密地包裹在組蛋白周圍，形成封閉、不易接近的染色質形式。抑制HDAC 可促進染色質的開放形式，從而使核小體DNA 更容易接近。HDAC 抑制劑（HDACi）與順鉑聯(lián)合給藥可產生開放結構DNA，促進和增強DNA鉑化，從而提高細胞毒性。Kasparkova 等［44］將 HDAC 抑制劑辛二酰雙異羥肟酸（化合物2）與具有兩個順式疊氮基團和聯(lián)吡啶的光活化鉑絡合物在軸向位置結合得到HADCi-Pt（化合物3）（圖6）。當在黑暗中與A2780細胞一起孵育時，觀察到HDAC 活性降低；用UVA光照射，進一步抑制了HDAC 的活性。A2780細胞活性實驗進一步證實，優(yōu)選化合物HADCi-Pt 在黑暗環(huán)境中對A2780的IC50為31μmol/L，在紫外光照射下IC50變?yōu)?.3 μmol/L，而同樣情況下順鉑的IC50為18 μmol/L。

Figure 6 Structures of compound 2 and 3

3.2.4 阻止DNA 修復的Pt(Ⅳ)前藥 順鉑可以與同一DNA 鏈上相鄰的兩個鳥嘌呤結合，從而將鉑嵌合到DNA 中。DNA 損傷修復系統(tǒng)檢測到畸變，便通過核苷酸切除修復（nucleotide excision repair，NER）從DNA中去除鉑。許多對順鉑耐藥的癌細胞系具有比順鉑敏感癌細胞系更有效的DNA 修復系統(tǒng)［45］。Wang等［46］將核苷酸切除修復抑制劑（NERi）與Pt（Ⅳ）絡合得到雙作用前藥NERi-Pt（Ⅳ）（圖7）。NERi-Pt（Ⅳ）有效地降低了NER 的活性，對順鉑耐藥細胞A2780cisR 的活性是順鉑的34 倍，對A549cisR的活性是順鉑的88倍。

酪蛋白激酶Ⅱ（casein kinase II，CK2）在許多腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉移中起重要作用，它通過調節(jié)β-連環(huán)蛋白（β-catenin）的表達來調節(jié)Wnt 信號傳導。有文獻表明CK2在修復DNA 的單鏈和雙鏈斷裂中起關鍵作用［47］。因此可以通過抑制CK2介導的DNA損傷修復來逆轉順鉑耐藥性，從而實現(xiàn)對順鉑耐藥癌細胞的抑制。Chen 等［48］通過靶向CK2阻礙DNA 的自我修復，設計并合成了一種Pt（Ⅳ）前藥CX-Pt（圖7），它含有CX-4945（一種CK2 抑制劑）作為軸向配體。在順鉑耐藥細胞A2780/cisR中，順鉑的 IC50為 32.65 μmol/L，而 CX-Pt 的 IC50為2.92 μmol/L。進一步的體內實驗表明，與順鉑相比，CX-Pt 顯示出較高的腫瘤抑制率，在順鉑耐藥細胞A2780 小鼠移植瘤模型中，順鉑的抑瘤率為26.71%，而CX-Pt的抑瘤率達到了58.28%。

3.3 具有雙重作用的Pt(Ⅳ)前藥

由于癌細胞的新陳代謝改變，即使在有氧條件下也偏向于進入無氧酵解通路。

二氯乙酸（dichloroacetic acid，DCA）通過抑制丙酮酸脫氫酶激酶（pyruvate dehydrogenase kinases，PDK），從而提高丙酮酸脫氫酶的活性，使得丙酮酸變成乙酰輔酶A 從而進入三羧酸循環(huán)，抑制了無氧酵解通路進而促進癌細胞凋亡。Xue 等［49］制備了mitaplatin，這是一種帶有兩個DCA 作為軸向配體的Pt（Ⅳ）衍生物（圖7）。細胞內釋放DCA 和順鉑會同時抑制無氧酵解通路和損傷DNA。在對順鉑耐藥人類表皮樣腺癌和肝癌細胞進行測試時，mitaplatin 在兩種細胞系中都能克服順鉑耐藥性，發(fā)揮出優(yōu)秀的抗腫瘤效果。順鉑對耐順鉑肝癌細胞 BEL 7404-CP 20 的 IC50為 169.56 μmol/L，而mitaplatin 的IC50為41.71 μmol/L，順鉑對耐順鉑人類表皮樣腺癌細胞KB-CP 20 的IC50為123.78μmol/L，而mitaplatin的IC50為50.35μmol/L。

環(huán)氧合酶（cyclooxygenase，COX）是一種參與腫瘤發(fā)生的酶，與腫瘤細胞對鉑類藥物的耐藥性有關。順鉑與COX 抑制劑（吲哚美辛、布洛芬）在聯(lián)合治療中觀察到優(yōu)異的協(xié)同作用。Neumann等［50］制備了含COX 抑制劑的Pt（Ⅳ）前藥COX-Pt（圖7），確保兩種藥物協(xié)同轉運到細胞中，在隨后的細胞內裂解中實現(xiàn)雙重作用。COX 抑制劑-Pt（Ⅳ）偶聯(lián)物顯示出高度增加的細胞毒活性，并能夠克服順鉑相關的耐藥性。

Figure 7 Structures of NERi,NERi-Pt(IV),CX-Pt,mitaplatin and COX-Pt

3.4 一體化生物正交Pt(Ⅳ)前藥

Oliveira等［51］發(fā)現(xiàn)了一種Pt（Ⅱ）催化的鍵斷裂反應，該反應使用鉑配合物（K2PtCl4）或順鉑進行藥物催化。反應成功的關鍵是水促進的活化過程，它觸發(fā)鉑的反應性，導致戊炔酰氨基和炔丙氨基的斷裂在水體系中迅速發(fā)生。在細胞中利用細胞毒性藥物氟尿嘧啶（5-fluorouracil，5-FU）的N-炔丙基衍生物和微管蛋白抑制劑monomethyl auristatin E（MMAE）的戊炔酰胺衍生物進行了概念驗證（圖8）。另外該研究在結直腸斑馬魚異種移植模型中進行了順鉑催化的5-FU炔丙基衍生物的前藥激活實驗，揭示了一種新的基于Pt（Ⅱ）的可裂解反應，將鉑配合物應用到催化和癌癥治療領域。

Figure 8 Platinum-triggered bond-cleavage of pentynoyl amide and N-propargyls

與此同時，本課題組也發(fā)現(xiàn)了Pt（Ⅱ）觸發(fā)的丙炔基生物正交裂解反應，有意思的是同時還發(fā)現(xiàn)Pt（Ⅳ）無法催化此生物正交反應?；诖颂岢隽艘环N一體化生物正交Pt（Ⅳ）前藥的策略，并設計了整合型前藥化合物4，其軸向配體為O2-丙炔基保護的偶氮鎓二醇鹽（一種NO 供體）。優(yōu)選化合物可被人卵巢癌細胞中的還原性物質特異性還原，釋放順鉑，繼而催化O2-丙炔基斷裂，釋放大量NO，從而產生協(xié)同有效的體內腫瘤抑制活性（圖9）［52］。一體化前藥策略使該前藥同時具有催化活性和抗腫瘤活性，在體內腫瘤細胞中實現(xiàn)可控的藥物活化作用和殺傷作用，給生物正交化學和鉑類藥物的應用提供了嶄新的思路。

Figure 9 Integrated bioorthogonal prodrugs

4 總結與展望

到目前為止，順鉑、卡鉑和奧沙利鉑等鉑類藥物已經在臨床使用多年并取得了較好的腫瘤治療效果。但是在長期服用鉑類藥物的過程中，耐藥性是鉑類藥物面臨的主要難題。在對鉑類藥物耐藥機制的研究中發(fā)現(xiàn)，其耐藥機制主要分為鉑的轉運增加和解毒能力增加，其中Pt 轉運蛋白和DNA 損傷修復受到了最多的關注?？蒲泄ぷ髡邔︺K類藥物耐藥性的解決做出了積極探索，Pt（Ⅳ）前藥有望成為鉑類藥物的一種新選擇，新興的Pt（Ⅳ）前藥能實現(xiàn)雙重乃至三重細胞毒作用，無論是抑制DNA 修復的Pt（Ⅳ）前藥，或者是抑制PDK、COX 等與腫瘤密切相關蛋白的Pt（Ⅳ）前藥，這些工作都對克服鉑類藥物耐藥性進行了積極的探索。雖然目前尚未有Pt（Ⅳ）類藥物上市，但相關研究正不斷地取得進展，不僅提高了Pt（Ⅳ）前藥的穩(wěn)定性，改善了體內代謝，而且部分Pt（Ⅳ）藥物已具有較高的成藥性。另外，筆者所在課題組發(fā)現(xiàn)鉑不僅可以作為抗腫瘤藥，Pt（Ⅱ）還可以在體內催化生物正交反應的發(fā)生，而Pt（Ⅳ）則不能，并基于此提出了一體化生物正交Pt（Ⅳ）前藥的概念，豐富了Pt（Ⅳ）類藥物的應用范圍，為克服鉑類藥物的耐藥性提供了新的思路。