DNA (incorporation induces strand breaks)

CNDAC的作用机制独特；进入 DNA 后，它会引起单链断裂 (SSB)，随后在细胞分裂的第二个 S 期转化为双链断裂 (DSB) [1]。 CNDAC（0-100 μM；3 天）可防止 HL-60 和 THP-1 细胞肿胀 [2]。许多细胞，包括 Rad51D 和 XRCC3，对 CNDAC（0–1 μM；24 小时）敏感 [1]。 S 期延迟后，CNDAC（6 μM；48 小时）会导致 HCT116 细胞的细胞周期停滞在 G2 期 [3]。 -10μM； 3-6 天）导致 HL-60 和 THP-1 细胞被消毒 [2]。

---

在使用中国仓鼠卵巢（CHO）细胞系的克隆形成存活实验中，CNDAC表现出强效的细胞毒活性。在野生型AA8细胞中，CNDAC的IC₅₀为0.48 µM。缺乏同源重组（HR）修复途径的细胞对CNDAC显著更敏感。具体而言，Rad51D缺陷细胞（51D1）的IC₅₀为0.006 µM，与Rad51D修复的细胞（51D1.3，IC₅₀ = 0.32 µM）相比，敏感性增加了约50倍。XRCC3缺陷细胞（irs1SF）表现出更高的敏感性，IC₅₀为0.0053 µM，比野生型AA8细胞（IC₅₀ = 0.48 µM）敏感约89倍。这种鲜明对比突显出CNDAC的细胞毒性高度依赖于功能完整的HR途径进行修复。相比之下，Rad51D或XRCC3缺陷细胞对阿糖胞苷或吉西他滨并未表现出敏感性增加（敏感因子约等于1）。[1]
评估了CNDAC对急性髓系白血病（AML）细胞系（HL-60和THP-1）以及来自骨髓（BM）和外周血（PB）的AML原代细胞的抗增殖和细胞毒作用。
在Alamar Blue实验中，测定了CNDAC对HL-60和THP-1细胞的IC₅₀值（图1和表2）。对于高密度接种的HL-60细胞（0.5 × 10⁶ 细胞/mL），第3天的IC₅₀为5.356 µM，到第6天降至<0.5 µM。对于低密度接种的HL-60细胞（0.05 × 10⁶ 细胞/mL），从第3天到第6天，IC₅₀始终<0.5 µM。对于THP-1细胞（对Ara-C敏感性较低），CNDAC的IC₅₀在第3天为0.929 µM（低密度）和>10 µM（高密度），到第6天分别降至1.104 µM和2.095 µM。 [2]
使用台盼蓝排斥实验，CNDAC在0.5 µM至10 µM浓度范围内能诱导两种AML细胞系显著的细胞死亡。在HL-60细胞（Ara-C敏感）中，在相同浓度下，CNDAC比Ara-C更有效，尤其是在较低的细胞接种密度下。在THP-1细胞（Ara-C耐药）中，在剂量>2 µM时，CNDAC引起的细胞死亡显著高于Ara-C。CNDAC在THP-1细胞中显示出延迟效应，在第4-6天观察到的细胞毒性比第3天更强。 [2]
流式细胞术分析（7-AAD/Annexin V染色）证实了CNDAC在两种细胞系中诱导细胞凋亡。HL-60和THP-1细胞早期和晚期凋亡事件的分布不同。 [2]
在来自5名患者的AML原代单个核细胞（MNC）中，CNDAC表现出强效的细胞毒活性。细胞处理4天，并在处理后评估生存能力至35天。用10 µM（中剂量）CNDAC处理导致PB和BM MNCs的细胞存活率在第4、7和14天与未处理对照组相比显著且持续降低。即使在低剂量（1 µM）下，与未处理细胞以及用1 µM Ara-C处理的细胞相比，CNDAC处理在35天的培养期内导致PB和BM细胞的总体存活率显著降低。重要的是，与Ara-C处理的细胞不同，CNDAC处理后的残留细胞在药物洗脱后的培养中未能扩增。 [2]
CNDAC 对小鼠白血病 L1210 细胞的生长抑制活性 IC₅₀ 为 0.53 μM，对人口腔表皮样癌 KB 细胞的 IC₅₀ 为 5.2 μM。
对15种人类实体瘤细胞系具有广谱细胞毒性，包括肺腺癌（PC-8、PC-9）、胃腺癌（ST-KM、MKN-45）、结肠腺癌（Colo-320）、乳腺腺癌（MCF-7）、骨肉瘤（OST、MNNG/HOS）、纤维肉瘤（HT-1080）和黑色素瘤（A-375），IC₅₀ 值从 0.53 μM 到 >360 μM 不等。
CNDAC 对多种对 ara-C 耐药的细胞系比 ara-C 更具细胞毒性。
N⁴-乙酰基-CNDAC（6b）活性低于 CNDAC，其他嘧啶类似物（CNDAT、CNDAU）在 100 μg/mL 浓度下无活性。
消除产物 10（2′-C-氰基-2′,3′-二脱氢-2′,3′-二脱氧胞苷）的活性远低于 CNDAC，表明 3′-羟基对活性很重要。
CNDAA（腺嘌呤类似物）对 L1210 细胞有细胞毒性，但对人类实体瘤细胞系无活性。[4]

在患有活动性肿瘤的小鼠中，CNDAC（20 mg/kg；腹腔注射；每天一次，持续 10 天）显示出耐药性 [4]。

---

CNDAC 口服给药（第1、4、7、10、13、16天）400 mg/kg/天，对 M5076 小鼠网状细胞肉瘤在第20天实现 99% 的肿瘤体积抑制（T/C = 133%）。
在相同方案下，200 mg/kg/天剂量组实现 93% 的肿瘤体积抑制（T/C = 136%）。
两个剂量组均观察到长期存活者。
CNDAC 对 P388 小鼠白血病也高度有效，腹腔注射 20 mg/kg/天（第1–10天）的 T/C >600%，6只小鼠中有5只存活超过60天。
对植入鸡胚或无胸腺小鼠的 HT1080 人纤维肉瘤（对 ara-C 耐药）也有效。[4]

细胞活力测定 [1]
细胞类型：Rad51D 缺陷型 51D1、Rad51D 补充型 51D1.3、野生型 AA8 和 XRCC3 缺陷型 irs1SF CHO 细胞
测试浓度： 0-1 μM
孵育时间： 24 小时
实验结果： 抑制细胞存活。针对 Rad51D 缺陷型 51D1、Rad51D 补充型 51D1.3、野生型 AA8 和 XRCC3 缺陷型 irs1SF 细胞系的 IC50 值分别为 0.006、0.32、0.48 和 0.0053 μM。

---

细胞增殖测定 [2]
细胞类型： HL-60 和 THP-1 细胞
测试浓度： 0-100 μM
孵育时间：3天
实验结果：对HL-60和THP-1细胞增殖有抑制作用，IC50分别为1.5832 μM和0.84 μM ， 分别。

---

细胞凋亡分析[2]
细胞类型： HL-60 和 THP-1 细胞
测试浓度： 0、0.5、1 、2、3、4、5 和 10 μM
孵育时间：3、4、5 和 6 天
实验结果：两种细胞均诱导凋亡。

---

细胞周期分析 [3]
细胞类型： HCT116
测试浓度： 6 μM
孵育时间： 48小时
实验结果：36%和36%的细胞分别停滞在S晚期和G2/M期。

---

通过克隆形成存活实验来评估CNDAC的细胞毒性及其对DNA修复途径的依赖性。将指数生长期的CHO细胞接种于6孔板中，过夜贴壁。第二天，用一系列浓度的CNDAC处理细胞24小时。处理结束后，移除含药培养基，洗涤细胞，并更换为新鲜的不含药培养基。随后将细胞再培养4至6天以形成克隆。之后，用乙醇中的结晶紫溶液对克隆进行固定和染色。染色后的平板被扫描，并使用电子克隆计数系统计数克隆数。根据这些数据绘制存活曲线，并从中计算IC₅₀值。[1]
Alamar Blue实验测定IC₅₀： 将HL-60和THP-1细胞接种于96孔平底板中，每孔5 × 10³个细胞，培养24小时。然后用一系列浓度的CNDAC（0.005至100 µM）处理细胞72小时，每组设三个复孔。处理后，向每孔加入Alamar Blue试剂，终浓度为10%。将板放回培养箱孵育8小时。使用酶标仪在570 nm和600 nm波长下测量吸光度。计算Alamar Blue的还原百分比，并由此确定细胞增殖的抑制百分比。生成非线性回归标准曲线以计算IC₅₀值。 [2]
细胞活力和增殖实验（台盼蓝排斥法）： 将细胞系（HL-60, THP-1）以两种密度（0.05 × 10⁶ 细胞/mL 和 0.5 × 10⁶ 细胞/mL）接种于48孔板中。用0.5 µM至10 µM浓度的CNDAC处理细胞长达6天。在指定的时间点（第3、4、5、6天），收集细胞，与台盼蓝染料混合，并使用血细胞计数器计数。根据原始计数计算死细胞百分比。 [2]
原代AML PB MNCs在悬浮状态下用CNDAC（1, 10, 100 µM）处理4天。原代AML BM MNCs用相同浓度的CNDAC处理，但在与辐照过的M2-10B4小鼠基质细胞共培养系统中处理4天。处理后，洗涤细胞，重新铺到新的基质层上，并继续培养31天（总观察期35天）。在第4天（处理结束）、第7、14和35天，通过台盼蓝排斥法评估细胞存活率。存活百分比是相对于初始接种细胞数计算的。 [2]
细胞凋亡实验（流式细胞术）： 收集经CNDAC处理的细胞系，用冷PBS洗涤，并重悬于结合缓冲液中。然后根据说明书用Annexin V和7-AAD对细胞进行染色，在室温避光孵育15分钟，洗涤，并在1小时内进行流式细胞术分析。将细胞分为活细胞（Annexin V⁻ 7-AAD⁻）、早期凋亡细胞（Annexin V⁺ 7-AAD⁻）和晚期凋亡/坏死细胞（Annexin V⁺ 7-AAD⁺）。 [2]
采用72小时孵育法测定肿瘤细胞生长抑制活性。细胞（每孔2×10³个）与测试化合物孵育后，加入 MTT（3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四唑溴化物）。4小时后，用 DMSO 溶解甲臜，测定540 nm 处吸光度。抑制率计算公式为：[1 −（样品孔OD / 对照孔OD）] × 100。IC₅₀ 定义为抑制细胞生长50%的浓度。[4]
对人类多种肿瘤细胞系的细胞毒性测试方法类似。[4]

动物/疾病模型： CDF1小鼠，P388肿瘤模型[4]
剂量： 20 mg/kg
给药途径： 腹腔注射，每日一次，连续10天
实验结果： 显著提高了生存时间和生存率。

---

将M5076网状细胞肉瘤细胞（10⁶）皮下植入雌性BD2F₁小鼠腋窝。CNDAC于第1、4、7、10、13和16天以50、100、200、300和400 mg/kg/天的剂量口服给药。肿瘤体积按0.5 × 长 × 宽²计算。
在第 20 天计算肿瘤生长抑制率和 T/C (%)。同时记录体重变化。[4]
对于 P388 白血病，CNDAC 在第 1-10 天每天腹腔注射一次，剂量为 20 mg/kg/天。[4]

所提供的文献[2]并未描述CNDAC本身的ADME（吸收、分布、代谢、排泄）或药代动力学特性（例如，半衰期、生物利用度）。文献中提到，人体药代动力学研究已检测到，在服用其前药沙帕西他滨后，血浆中CNDAC的浓度可高达0.25 µM。[2]

[1]. Sapacitabine, the prodrug of CNDAC, is a nucleoside analog with a unique action mechanism of inducing DNA strand breaks. Chin J Cancer. 2012 Aug;31(8):373-80.

[2]. Bone Marrow and Peripheral Blood AML Cells Are Highly Sensitive to CNDAC, the Active Form of Sapacitabine. Adv Hematol. 2012;2012:727683.

[3]. Antiproliferative effects of sapacitabine (CYC682), a novel 2'-deoxycytidine-derivative, in human cancer cells. Br J Cancer. 2007 Sep 3;97(5):628-36.

[4]. Nucleosides and nucleotides. 122. 2'-C-cyano-2'-deoxy-1-beta-D-arabinofuranosylcytosine and its derivatives. A new class of nucleoside with a broad antitumor spectrum. J Med Chem. 1993 Dec 24;36(26):4183-9.

盐酸拉戈西他滨是拉戈西他滨的盐酸盐形式，拉戈西他滨是核苷脱氧胞苷的类似物，具有潜在的抗肿瘤活性。给药后，拉戈西他滨可掺入DNA并直接抑制DNA聚合酶的活性，这可能导致DNA复制抑制和细胞周期停滞于S期和G2/M期，DNA片段化以及肿瘤细胞凋亡。

---

CNDAC（2'-C-氰基-2'-脱氧-1-β-D-阿拉伯戊呋喃糖胞嘧啶）是口服生物利用度高的前药沙帕西他滨的活性代谢物。两者均正在进行血液系统恶性肿瘤和实体瘤的临床研究。[1]
CNDAC在脱氧胞苷类似物中具有独特的作用机制。在DNA复制过程中掺入DNA后，氰基糖部分会诱导DNA结构不稳定。这会导致β-消除重排，从而产生单链断裂（SSB）并在3'端形成链终止残基（CNddC）。这些SSB可通过转录偶联核苷酸切除修复（TC-NER）途径进行修复。如果未修复，当细胞进入第二个S期时，SSB会转化为单端双链断裂（DSB）。这些致命的DSB主要通过同源重组（HR）途径进行修复。关键HR组分（例如Rad51D、XRCC3）的缺陷会显著增强细胞对CNDAC的敏感性。[1]
这种独特的机制和修复依赖性使CNDAC与其他脱氧胞苷类似物（如阿糖胞苷和吉西他滨）区别开来，后者并不依赖HR进行修复。这表明CNDAC/sapacitabine可能具有不同的临床应用前景，并可能对HR缺陷的肿瘤有效，或能克服对其他核苷类似物的耐药性。[1]
sapacitabine（前药）的临床试验正在进行中，涉及多种癌症，包括急性髓系白血病（AML）、骨髓增生异常综合征（MDS）、慢性淋巴细胞白血病（CLL）和非小细胞肺癌（NSCLC）。[1]
CNDAC是口服前药sapacitabine的活性代谢物。它是一种脱氧胞苷类似物，结构上与阿糖胞苷（Ara-C）和吉西他滨相关，区别在于糖基部分的2'氢被氰基取代。[2]
CNDAC具有独特的作用机制。氰基掺入DNA后会导致结构不稳定，进而引发β-消除重排。这会产生单链断裂（SSB）和一个缺乏3'-OH基团的链终止残基（CNddC）。这些SSB修复能力较差（核苷酸切除修复过程缓慢），在随后的DNA复制过程中会转化为双链断裂（DSB），最终导致细胞死亡。[2]
CNDAC据报道是胞苷脱氨酶（CDA）的弱底物，而CDA是一种能使阿糖胞苷（Ara-C）失活的酶，这或许可以解释其在THP-1细胞系等Ara-C耐药模型中的活性。[2]
该研究表明，CNDAC（以沙帕西他滨的形式给药）在体外对急性髓系白血病（AML）细胞系和原代患者细胞（包括来自受基质保护的骨髓微环境的细胞）的活性均高于Ara-C。其在药物洗脱后仍能保持持久疗效，且低剂量下仍具有活性，这凸显了其潜在的临床应用价值，尤其适用于老年急性髓系白血病（AML）患者或对传统阿糖胞苷（Ara-C）疗法耐药的患者。[2]
沙帕西他滨（前药）正在进行针对老年新诊断AML患者的临床研究（已提及III期临床试验）。[2]
CNDAC是一种胞嘧啶核苷类似物，其设计特点是在2′-β位引入一个吸电子氰基。据推测，CNDAC可被磷酸化为5′-三磷酸并掺入DNA中，其中氰基可能促进β-消除，导致DNA链断裂或无碱基位点形成，从而发挥其抗肿瘤作用。[4]
作为核苷时，CNDAC化学性质稳定，但掺入DNA后活性增强。[4]
与阿糖胞苷相比，CNDAC具有不同的抗肿瘤谱，并且对阿糖胞苷耐药肿瘤有效。[4]

C10H12N4O4.HCL

288.68762

288.063

134665-72-8

CNDAC;135598-68-4

3035200

White to off-white solid powder

596.9ºC at 760mmHg

314.8ºC

9.77E-17mmHg at 25°C

135.38

4

5

2

19

466

4

C1=CN(C(=O)N=C1N)[C@H]2[C@H]([C@@H]([C@H](O2)CO)O)C#N.Cl

PKGUOXDXRLGZBN-KUAPJGQRSA-N

InChI=1S/C10H12N4O4.ClH/c11-3-5-8(16)6(4-15)18-9(5)14-2-1-7(12)13-10(14)17;/h1-2,5-6,8-9,15-16H,4H2,(H2,12,13,17);1H/t5-,6+,8-,9+;/m0./s1

(2R,3S,4S,5R)-2-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)-4-hydroxy-5-(hydroxymethyl)oxolane-3-carbonitrile;hydrochloride

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

注意： 请将本产品存放在密封且受保护的环境中，避免吸湿/受潮。

Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)

DMSO : ~125 mg/mL (~432.99 mM)

注意: 如下所列的是一些常用的体内动物实验溶解配方，主要用于溶解难溶或不溶于水的产品（水溶度<1 mg/mL）。 建议您先取少量样品进行尝试，如该配方可行，再根据实验需求增加样品量。

---

注射用配方1: DMSO : Tween 80： Saline = 10 : 5 : 85 (如： 100 μL DMSO → 50 μL Tween 80 → 850 μL Saline)
*生理盐水/Saline的制备：将0.9g氯化钠/NaCl溶解在100 mL ddH ₂ O中，得到澄清溶液。
注射用配方 2: DMSO : PEG300 ：Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如： 100 μL DMSO → 400 μL PEG300 → 50 μL Tween 80 → 450 μL Saline)
注射用配方 3: DMSO : Corn oil = 10 : 90 (如： 100 μL DMSO → 900 μL Corn oil)
示例: 以注射用配方 3 (DMSO : Corn oil = 10 : 90) 为例说明, 如果要配制 1 mL 2.5 mg/mL的工作液, 您可以取 100 μL 25 mg/mL 澄清的 DMSO 储备液，加到 900 μL Corn oil/玉米油中, 混合均匀。

View More

注射用配方 4: DMSO : 20% SBE-β-CD in Saline = 10 : 90 [如：100 μL DMSO → 900 μL (20% SBE-β-CD in Saline)]
*20% SBE-β-CD in Saline的制备（4°C，储存1周）：将2g SBE-β-CD (磺丁基-β-环糊精) 溶解于10mL生理盐水中，得到澄清溶液。
注射用配方 5: 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin : Saline = 50 : 50 (如： 500 μL 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin (羟丙基环胡精)→ 500 μL Saline)
注射用配方 6: DMSO : PEG300 : Castor oil : Saline = 5 : 10 : 20 : 65 (如： 50 μL DMSO → 100 μL PEG300 → 200 μL Castor oil → 650 μL Saline)
注射用配方 7: Ethanol : Cremophor : Saline = 10： 10 : 80 (如： 100 μL Ethanol → 100 μL Cremophor → 800 μL Saline)
注射用配方 8: 溶解于Cremophor/Ethanol (50 : 50), 然后用生理盐水稀释。
注射用配方 9: EtOH : Corn oil = 10 : 90 (如： 100 μL EtOH → 900 μL Corn oil)
注射用配方 10: EtOH : PEG300：Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如： 100 μL EtOH → 400 μL PEG300 → 50 μL Tween 80 → 450 μL Saline)

---

口服配方 1: 悬浮于0.5% CMC Na (羧甲基纤维素钠)
口服配方 2: 悬浮于0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
示例: 以口服配方 1 (悬浮于 0.5% CMC Na)为例说明, 如果要配制 100 mL 2.5 mg/mL 的工作液, 您可以先取0.5g CMC Na并将其溶解于100mL ddH2O中，得到0.5%CMC-Na澄清溶液；然后将250 mg待测化合物加到100 mL前述 0.5%CMC Na溶液中，得到悬浮液。

View More

口服配方 3: 溶解于 PEG400 (聚乙二醇400)
口服配方 4: 悬浮于0.2% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
口服配方 5: 溶解于0.25% Tween 80 and 0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
口服配方 6: 做成粉末与食物混合

---

注意: 以上为较为常见方法，仅供参考， InvivoChem并未独立验证这些配方的准确性。具体溶剂的选择首先应参照文献已报道溶解方法、配方或剂型，对于某些尚未有文献报道溶解方法的化合物，需通过前期实验来确定（建议先取少量样品进行尝试），包括产品的溶解情况、梯度设置、动物的耐受性等。

---

请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案：
1、请先配制澄清的储备液(如：用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液，按从左到右的顺序依次添加助溶剂，澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明，并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中，混合均匀/澄清；向上述体系中加入50 μL Tween-80，混合均匀/澄清；然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL；
3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出，可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果，工作液请现配现用！
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液，请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。