| 规格 | 价格 | 库存 | 数量 |
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| 10 mM * 1 mL in DMSO |
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| 1mg |
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| 5mg |
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| 10mg |
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| 25mg |
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| 50mg |
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| 100mg |
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| 250mg |
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| Other Sizes |
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| 靶点 |
CX3CR1 ( IC50 = 0.32 nM )
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| 体外研究 (In Vitro) |
JMS-17-2(10 mg/kg;腹腔注射;每天两次,持续三天)显着减少 SCID 小鼠内脏和外周器官的肿瘤数量[1]。
在上述靶点验证研究的基础上,我们利用非特异性趋化因子拮抗剂的重要药效学特征,并将其与G蛋白偶联受体配体的药物样元件结合,合成了CX3CR1的小分子拮抗剂JMS-17-2(图3A和方法)JMS-17-2以剂量依赖的方式强烈拮抗CX3CR1信号传导,如通过抑制ERK磷酸化所测量的(图3B和C)。有趣的是,在阻断FKN诱导的ERK磷酸化方面最有效的两种浓度的JMS-17-2也显著减少了乳腺癌症细胞在体外的迁移[1]。 |
| 体内研究 (In Vivo) |
JMS-17-2 (10 mg/kg;腹腔注射;每天两次,持续三)导致SCID小鼠周和内脏器官肿瘤显着减少[1]。 动物模型:SCID小鼠(~25g)MDA- 231 异种移植物[1] 剂量:10 mg/kg 给药方式:腹腔注射;每天两次,持续三周 结果:使骨骼和内脏器官的肿瘤显着减少。
然后,研究人员试图在我们的相关临床前转移模型中确定JMS-17-2对乳腺CTC转化为骨骼DTC的影响。以10mg/Kg(i.p.)的剂量给小鼠服用JMS-17-2的药代动力学评估显示,给药后一小时血液中的药物水平为89ng/ml(210 nM),相当于该化合物在体外最低完全有效剂量(10nM,见图3B,C)的20倍。因此,第一组小鼠接受用10nMJMS-17-2预孵育的MDA-231癌症细胞,而第二组动物在IC接种癌症细胞前一小时和后三小时给予JMS-17-2(10mg/Kg;腹膜内)两次,以最大限度地靶向参与。值得注意的是,与用赋形剂治疗的对照组动物相比,两个实验组的DTC减少了约60%(图3D和E) 减少肿瘤接种直接损害定植和生长[1] 在患者骨髓中检测到的乳腺DTC的预后价值已经确定,值越高,临床结果越差。由于JMS-17-2没有完全消除乳腺CTC向骨骼的接种,我们的目的是确定骨骼DTC的减少是否以及在多大程度上会转化为对肿瘤生长的长期抑制。为此,小鼠移植了MDA-231细胞,这些细胞经过工程改造,既能表达荧光标记,也能表达生物发光标记,并在IC注射后的两周内通过体内成像进行监测。此外,尸检后还通过多光谱荧光显微镜检查骨组织切片来评估骨骼肿瘤和DTC的存在。这些实验表明,与在骨骼和内脏部位出现多个肿瘤的对照动物相比,接受用JMS-17-2预孵育的癌症细胞的八只动物中有七只没有肿瘤(图4A和B)。值得注意的是,当使用基于多光谱显微镜的冷冻组织切片成像检查荧光信号时,这些动物也被发现没有微观肿瘤病灶和DTC(图4C)。 为了确定CX3CR1与JMS-17-2的药物靶向是否会产生类似的效果,根据我们对该化合物的药代动力学研究结果,将MDA-231细胞移植小鼠,并在IC注射后的第一周随机给药,每天两次或10mg/KgJMS-17-2腹腔注射,持续三周。在实施安乐死之前,每周对动物进行一次成像,我们观察到用JMS-17-2治疗可以减少肿瘤病灶的数量和整体肿瘤负担,至少与使用CRISPRi观察到的效果一样有效(图5D和E)。总之,这些结果表明了CX3CR1在决定扩散性乳腺癌症细胞的接种、定植和进展中的关键作用。我们决定确定干扰CX3CR1功能是否会改变在肿瘤发生中起作用的基因的表达。因此,通过LCM收集的肿瘤组织(图5F)使用Nanostring技术询问730个基因的表达,包括606个调节13个典型信号通路的基因和124个癌症驱动基因(PanCancer Panel)。CRISPRi和JMS-17-2处理的比较分析表明,有9个基因发生了类似的改变,其中WNT5a是唯一上调的基因(图5G和表1)。值得注意的是,CX3CR1的药理学和基因组靶向都导致NOTCH3的强烈下调(表1)和Notch信号通路的显著失调(补充图S4)。 |
| 酶活实验 |
JMS-17-2的药效团设计与合成
先前发现一种有效的CCR1拮抗剂与巨细胞病毒受体US28结合。由于FKN也能与这种受体有效结合,我们推测这种化合物也会与CX3CR1结合。因此,我们合成了这种CCR1拮抗剂(命名为化合物-1),并发现它也是CX3CR1的功能性拮抗剂,IC50=268 nM,这是通过测量FKN刺激的ERK1/2磷酸化的抑制作用而建立的,该抑制作用是用平板法检测的。随后,我们通过修饰二苯基乙腈部分并将其与右侧芳基哌啶基序结合来优化化合物-1,从而发现了先导系列和化合物JMS-17-2(IC50=0.32 nM)。JMS-17-2显示的有利效力与CX3CR1对其他趋化因子受体(如CXCR2和CXCR1)的显著选择性相结合,对于这些受体,该化合物在高达1μM的浓度下缺乏活性,并且通过蛋白质印迹分析测试了CXCR4(最近发表了一项涵盖该化合物的专利[US no.8435993],并在其他地方提交了一份手稿,详细报告了JMS-17-2的合成和药理学验证)。
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| 细胞实验 |
CX3CR1的体外刺激和下游信号传导分析[1]
SKBR3人癌症细胞在暴露于50nM重组人FKN 5分钟之前血清饥饿4小时,之前与15μg/ml的CX3CR1中和抗体或JMS-17-2拮抗剂(10nM)在37°C下孵育30分钟。 趋化性测定[1] 将MDA-231细胞(1×105)饥饿过夜,并放置在200μl无血清培养基的transwell插入物(孔径为8-μm的过滤器)的顶部腔室中。将插入物转移到24孔板中,每个孔含有700μl无血清培养基,含或不含重组人FKN(50nM)。使用10%FBS获得阳性对照。对于涉及JMS-17-2和CX3CR1中和抗体的实验,将细胞接种在含有JMS-17-2(1nM、10nM和100nM)或抗体(15μg/ml)的无血清培养基中,然后转移到含有JMS-17-2中或中和抗体加FKN的孔中。允许细胞在37°C下迁移6小时,在测定结束时,用尖头拭子擦洗两次,去除仍在过滤器顶部的细胞。迁移到过滤器底部的细胞用100%甲醇固定10分钟;然后用蒸馏水洗涤过滤器,从插入物中取出,使用含有DAPI的安装介质安装在盖玻片上进行核染色。每种情况进行两次重复实验,并使用五个随机显微镜场进行细胞计数,使用连接到Nuance多光谱成像系统的奥林巴斯BX51显微镜,使用2.4版分析软件(CRI)进行。进行了三个独立的实验,结果以每种条件下迁移的细胞与对照条件(无血清培养基)中迁移的细胞的比率表示。 |
| 动物实验 |
将MDA-231异种移植瘤SCID小鼠(~25g)
10 mg/kg 腹腔注射;每日两次,持续三周 肿瘤接种模型[1] 在预孵育实验中,将悬浮的MDA-231细胞暴露于CX3CR1中和抗体(15μg/ml)或JMS-17-2化合物(10nM,溶于0.1% DMSO)中30分钟(室温10分钟,冰上20分钟),然后将相同的预孵育悬浮液注射到小鼠体内,以最大程度地提高靶点结合率。对照组使用物种和类别匹配的无关免疫球蛋白(兔IgG,15μg/ml)或DMSO。对于需要注射JMS-17-2的实验,动物在注射癌细胞前1小时和注射后3小时,分别腹腔注射溶于4% DMSO、4% Cremophor EL(溶于无菌双蒸水)或溶剂的CX3CR1拮抗剂,共注射两次。给药方案的选择基于药代动力学分析结果。除图3 AC所示实验外,所有小鼠均在注射后24小时处死;图3 AC所示实验的小鼠则在注射后两周处死。注射液中加入直径为10μm的蓝色荧光聚苯乙烯微珠,并通过荧光显微镜观察以验证注射效率。肺和肾组织切片中荧光微珠分布不均匀或缺失的小鼠被排除在研究之外。 已建立转移瘤模型 [1] IC 细胞注射一周后,将动物随机分为对照组和治疗组,然后对骨骼和软组织器官进行肿瘤成像。在整个研究期间,分别每天两次腹腔注射载体或 JMS-17-2(10mg/kg),并每周对动物进行成像。 药代动力学分析 [1] 将 10mg/kg 的 JMS-17-2 溶于 10% 二甲基乙酰胺 (DMAC)、10% 四乙二醇和 10% Solutol HS15 的无菌双蒸水中,注射到小鼠体内。然后,如上所述对动物进行麻醉,并在指定时间点通过心脏穿刺采集 300μl 血液样本,并转移到 K2EDTA 抗凝管中。血液样本置于冰上,稀释后进行检测。血液和脑组织中JMS-17-2浓度的测量外包给了Alliance Pharma(www.alliancepharmaco.com)。 |
| 药代性质 (ADME/PK) |
对小鼠以 10mg/Kg (ip) 的剂量给予 JMS-17-2 进行药代动力学评估,给药一小时后测得血液中的药物浓度为 89ng/ml (210 nM),这相当于体外该化合物最低完全有效剂量的 20 倍 [1]。
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| 参考文献 | |
| 其他信息 |
近期证据表明,即使没有原发肿瘤,癌细胞也能从已形成的转移病灶中循环,进一步播散并定植于骨骼和软组织,从而扩大转移扩散范围,加速疾病进展至终末期。我们近期报道,乳腺癌细胞利用趋化因子受体CX3CR1离开血液循环,并定植于实验动物的骨骼。现在,我们发现CX3CR1在人类乳腺肿瘤和骨转移灶中均存在过表达。为了评估靶向CX3CR1治疗乳腺癌的临床潜力,我们首先利用该受体的中和抗体和CRISPR干扰(CRISPRi)技术验证了CX3CR1在转移播散和进展中的功能作用。随后,我们合成并表征了JMS-17-2,一种高效且选择性的CX3CR1小分子拮抗剂,并将其应用于播散和已形成转移的临床前动物模型中。重要的是,抑制CX3CR1激活可阻碍循环肿瘤细胞在骨骼和软组织器官中的定植,并对已建立的转移灶的进一步生长产生负面影响。此外,研究还发现有9个基因在JMS-17-2和CRISPRi的作用下发生类似的改变,这些基因能够维持CX3CR1的促转移活性。总之,这些数据支持CX3CR1拮抗剂的药物研发,推广其临床应用将为预防或控制乳腺癌患者转移性疾病的进展提供新的有效手段。[1] 临床上一个重要的需求是找到有效的治疗方法,以延缓转移灶较少患者的疾病进展。最近的研究表明,已存在的转移灶可作为肿瘤细胞的活性储存库,交叉播散至其他转移灶并产生新的病灶,因此迫切需要针对有效抑制癌细胞播散的治疗方法。利用 CRISPRi 沉默 CX3CR1 在体内实现的靶向验证,促使我们在模拟患者早期转移发生的动物模型中测试化合物 JMS-17-2。这些实验结果强烈表明,抑制 CX3CR1 可以有效限制转移性交叉播散。另一方面,JMS-17-2 治疗和 CRISPRi 均能显著抑制单个病灶的生长并控制总体肿瘤负荷,这一意外发现无法用干扰肿瘤播散来解释。因此,为了理解 CX3CR1 在调控继发性肿瘤生长中的作用机制,并确定靶向该受体所改变的信号通路,我们从对照组、JMS-17-2 治疗组和 CRISPRi 实验组动物中采集肿瘤组织,并利用 Nanostring 技术进行了比较转录组分析。利用这种独特的信息丰富的方法,我们发现JMS-17-2和CRISPRi介导的基因沉默导致九个基因发生相应的改变,从而揭示了CX3CR1在支持转移性乳腺癌细胞存活和增殖中发挥作用的分子机制。尤其值得注意的是WNT5A的上调,WNT5A参与非经典Wnt信号通路,并具有抑制转移性乳腺癌的活性。同样引人注目的是SOST(与骨相关疾病密切相关)和PRLR(促进乳腺癌细胞在软组织中的定植)的下调。最后,NOTCH3的下调和Notch信号通路的失调(补充图S4)强烈提示CX3CR1拮抗作用可能通过减弱该基因在乳腺癌中调控的肿瘤起始特性发挥作用。事实上,CX3CR1能够反式激活乳腺癌细胞中的表皮生长因子信号通路,促进体外细胞增殖,并延缓小鼠模型中乳腺肿瘤的发生。
总之,本文提出的研究成果为乳腺癌患者的治疗策略带来了概念上的转变。此外,我们合成并功能性地表征了首个具有全新作用机制的潜在新药先导化合物,该化合物有望加入到治疗晚期乳腺腺癌的治疗方案中。[1] |
| 分子式 |
C25H26CLN3O
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|---|---|
| 分子量 |
419.95
|
| 精确质量 |
419.176
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| 元素分析 |
C, 71.50; H, 6.24; Cl, 8.44; N, 10.01; O, 3.81
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| CAS号 |
1380392-05-1
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| 相关CAS号 |
JMS-17-2 hydrochloride; 2341841-07-2
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| PubChem CID |
57382073
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| 外观&性状 |
White to off-white solid powder
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| 密度 |
1.3±0.1 g/cm3
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| 沸点 |
603.8±55.0 °C at 760 mmHg
|
| 闪点 |
319.0±31.5 °C
|
| 蒸汽压 |
0.0±1.7 mmHg at 25°C
|
| 折射率 |
1.661
|
| LogP |
4.8
|
| tPSA |
28.5
|
| 氢键供体(HBD)数目 |
0
|
| 氢键受体(HBA)数目 |
2
|
| 可旋转键数目(RBC) |
5
|
| 重原子数目 |
30
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| 分子复杂度/Complexity |
585
|
| 定义原子立体中心数目 |
0
|
| SMILES |
ClC1C=CC(=CC=1)C1CCN(CCCN2C(C3=CC=CN3C3C=CC=CC2=3)=O)CC1
|
| InChi Key |
WOSMCMULWWHMIV-UHFFFAOYSA-N
|
| InChi Code |
InChI=1S/C25H26ClN3O/c26-21-10-8-19(9-11-21)20-12-17-27(18-13-20)14-4-16-29-23-6-2-1-5-22(23)28-15-3-7-24(28)25(29)30/h1-3,5-11,15,20H,4,12-14,16-18H2
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| 化学名 |
5-[3-[4-(4-chlorophenyl)piperidin-1-yl]propyl]pyrrolo[1,2-a]quinoxalin-4-one
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| 别名 |
JMS-172; JMS-17-2; 1380392-05-1; 5-(3-(4-(4-chlorophenyl)piperidin-1-yl)propyl)pyrrolo[1,2-a]quinoxalin-4(5H)-one; 5-[3-[4-(4-chlorophenyl)piperidin-1-yl]propyl]pyrrolo[1,2-a]quinoxalin-4-one; JMS-17-21380392-05-1; 5-{3-[4-(4-chlorophenyl)piperidin-1-yl]propyl}-4h,5h-pyrrolo[1,2-a]quinoxalin-4-one; 5-{3-[4-(4-chlorophenyl)piperidin-1-yl]propyl}pyrrolo[1,2-a]quinoxalin-4-one; MFCD30489012; JMS172; JMS 17-2; JMS-17 2; JMS 17 2; JMS17-2
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| HS Tariff Code |
2934.99.9001
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| 存储方式 |
Powder -20°C 3 years 4°C 2 years In solvent -80°C 6 months -20°C 1 month 注意: 本产品在运输和储存过程中需避光。 |
| 运输条件 |
Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)
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| 溶解度 (体外实验) |
DMSO: 25~40 mg/mL (59.5~95.2 mM)
Ethanol: 10 mg/mL |
|---|---|
| 溶解度 (体内实验) |
配方 1 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (4.95 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 40% PEG300 + 5% Tween80 + 45% Saline (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液。
例如,若需制备1 mL的工作液,可将100 μL 20.8 mg/mL澄清DMSO储备液加入400 μL PEG300中,混匀;然后向上述溶液中加入50 μL Tween-80,混匀;加入450 μL生理盐水定容至1 mL。 *生理盐水的制备:将 0.9 g 氯化钠溶解在 100 mL ddH₂O中,得到澄清溶液。 配方 2 中的溶解度: ≥ 2.08 mg/mL (4.95 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% Corn Oil (这些助溶剂从左到右依次添加,逐一添加), 澄清溶液。 例如,若需制备1 mL的工作液,可将 100 μL 20.8 mg/mL 澄清 DMSO 储备液加入到 900 μL 玉米油中并混合均匀。 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。 |
| 制备储备液 | 1 mg | 5 mg | 10 mg | |
| 1 mM | 2.3812 mL | 11.9062 mL | 23.8124 mL | |
| 5 mM | 0.4762 mL | 2.3812 mL | 4.7625 mL | |
| 10 mM | 0.2381 mL | 1.1906 mL | 2.3812 mL |
1、根据实验需要选择合适的溶剂配制储备液 (母液):对于大多数产品,InvivoChem推荐用DMSO配置母液 (比如:5、10、20mM或者10、20、50 mg/mL浓度),个别水溶性高的产品可直接溶于水。产品在DMSO 、水或其他溶剂中的具体溶解度详见上”溶解度 (体外)”部分;
2、如果您找不到您想要的溶解度信息,或者很难将产品溶解在溶液中,请联系我们;
3、建议使用下列计算器进行相关计算(摩尔浓度计算器、稀释计算器、分子量计算器、重组计算器等);
4、母液配好之后,将其分装到常规用量,并储存在-20°C或-80°C,尽量减少反复冻融循环。
计算结果:
工作液浓度: mg/mL;
DMSO母液配制方法: mg 药物溶于 μL DMSO溶液(母液浓度 mg/mL)。如该浓度超过该批次药物DMSO溶解度,请首先与我们联系。
体内配方配制方法:取 μL DMSO母液,加入 μL PEG300,混匀澄清后加入μL Tween 80,混匀澄清后加入 μL ddH2O,混匀澄清。
(1) 请确保溶液澄清之后,再加入下一种溶剂 (助溶剂) 。可利用涡旋、超声或水浴加热等方法助溶;
(2) 一定要按顺序加入溶剂 (助溶剂) 。
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