LDC195943 (IMT1)

别名: LDC 195943LDC-195943 LDC195943IMT1 IMT 1IMT-1
目录号: V2257 纯度: ≥98%
LDC195943(也称为 IMT1)是一种新型、有效、高度特异性的 POLRMT(人线粒体 RNA 聚合酶)抑制剂,具有抗癌活性。
LDC195943 (IMT1) CAS号: 2304621-31-4
产品类别: Metabolism|代谢
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
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产品描述
LDC195943(也称为 IMT1)是一种新型、有效、高度特异性的 POLRMT(人线粒体 RNA 聚合酶)抑制剂,具有抗癌活性。
生物活性&实验参考方法
靶点
Human mitochondrial RNA polymerase (POLRMT) (IC50 = 0.12 μM in recombinant in vitro transcription assay) [1]
体外研究 (In Vitro)
在 A2780、A549 和 HeLa 细胞中,IMT1(0.00001-10 μM;0-168 小时)会剂量依赖性地降低细胞活力。与原代细胞相比,约三分之一的癌细胞系、89 种癌细胞系和原代细胞(人外周血单核细胞 (PBMC) 和 IMR90 肺成纤维细胞)的细胞活力显着下降[1]。 HeLa 细胞在暴露于 IMT1 (0.01-10 μM) 24-200 小时后,线粒体转录物水平呈剂量依赖性降低,并且 mtDNA 逐渐耗尽。呼吸链复合物 I、III 和 IV(NDUFB8、UQCRC2 和 COXI)亚基水平以剂量依赖性方式下降[1]。正如 IMT1 所揭示的,A2780 细胞的磷酸化 AMPK 水平和 AMP/ATP 比率均显着升高,以响应单磷酸和二磷酸核苷酸水平的相当大的时间依赖性增加[1]。在表达野生型 POLRMT 的 A2780 细胞中,IMT1 显着降低 mtDNA 基因表达;相反,表达突变 POLRMT(L796Q 或 L816Q)的细胞具有耐药性 [1]。氧化磷酸化 (OXPHOS) 机制的生物发生和 mtDNA 转录均依赖于 POLRMT [1]。
POLRMT酶抑制活性:LDC195943 (IMT1) 特异性抑制POLRMT介导的线粒体DNA转录,对核RNA聚合酶(Pol I、II、III)无抑制作用。基于荧光转录实验测定,其对POLRMT的IC50值为0.12 μM [1]
- 癌细胞抗增殖活性:该化合物对多种线粒体依赖型癌细胞具有增殖抑制作用。结直肠癌细胞(HCT116)经72小时处理后,细胞活力抑制的IC50为2.3 μM;10 μM浓度下可抑制HCT116细胞克隆形成率75%,20 μM浓度下抑制率达90%(相较于溶剂对照组)[1]
- 线粒体功能破坏:LDC195943 (IMT1)(1–5 μM)处理HCT116细胞后,线粒体膜电位(ΔΨm)降低40–60%,48小时内细胞ATP水平下降50–70%;Western blot检测显示线粒体编码蛋白(COX1、ND1)表达下调 [1]
- 凋亡诱导作用:在HCT116和MCF-7(乳腺癌)细胞中,该化合物以浓度依赖方式诱导凋亡。5 μM浓度下,膜联蛋白V阳性凋亡细胞占比分别为65%(HCT116)和58%(MCF-7),同时伴随caspase-3和PARP的剪切激活(Western blot验证)[1]
体内研究 (In Vivo)
皮下异种移植瘤抑制:携带HCT116结直肠癌异种移植瘤(初始体积~100 mm³)的裸鼠经口服给药。50 mg/kg每日一次,连续28天处理后,肿瘤体积较溶剂对照组缩小60%;实验终点肿瘤重量为0.32 ± 0.08 g(治疗组)vs. 0.81 ± 0.12 g(对照组)[1]
- 转移抑制作用:在HCT116肺转移尾静脉注射模型中,口服50 mg/kg LDC195943 (IMT1) 每日一次,连续42天,肺转移结节数量减少50%(治疗组每肺12 ± 3个结节 vs. 对照组24 ± 4个)。组织病理学分析证实肺组织转移瘤负荷降低 [1]
- 体内靶点结合验证:治疗组肿瘤组织中,Western blot检测显示COX1蛋白水平降低,qPCR检测显示线粒体DNA转录产物减少,证实体内POLRMT靶点被有效抑制 [1]
酶活实验
荧光法POLRMT转录实验:重组人POLRMT与含线粒体轻链启动子的双链DNA模板、NTP混合物(含荧光标记UTP)及系列稀释的LDC195943 (IMT1)(0.01–10 μM)在反应缓冲液中孵育。37°C反应60分钟后加入终止缓冲液,通过酶标仪检测荧光强度(激发/发射波长=485/535 nm)量化合成RNA量,采用四参数logistic模型拟合剂量-反应曲线计算IC50值 [1]
- 核RNA聚合酶选择性实验:采用重组核RNA聚合酶(Pol I、II、III)及其对应DNA模板,在各自反应条件下进行平行实验。LDC195943 (IMT1) 浓度高达50 μM时,对Pol I、II、III活性无显著抑制(抑制率<10% vs. 对照组),证实靶点选择性 [1]
细胞实验
细胞活力测定[1]
细胞类型: A2780、A549 和 HeLa 细胞
测试浓度: 0.00001-10 μM
孵育时间:0-168小时
实验结果:A2780、A549和HeLa细胞中的细胞活力出现剂量依赖性下降,但在人类中却没有PBMC 或合并的原代人肝细胞具有细胞毒性。
细胞活力(MTT)实验:癌细胞(HCT116、MCF-7、Panc-1)以5×10³个细胞/孔接种于96孔板,过夜孵育。加入系列稀释的LDC195943 (IMT1)(0.1–50 μM),培养72小时后加入MTT试剂,37°C孵育4小时。甲瓒结晶用DMSO溶解,570 nm处测定吸光度,以相对于溶剂对照组的吸光度百分比计算细胞活力,通过剂量-反应曲线推导IC50值 [1]
- 克隆形成实验:HCT116细胞以1×10³个细胞/孔接种于6孔板,贴壁24小时后加入LDC195943 (IMT1)(1–20 μM),培养14天。克隆经甲醛固定、结晶紫染色后手动计数,克隆形成效率=(治疗组克隆数/对照组克隆数)× 100% [1]
- 线粒体膜电位实验:HCT116细胞接种于24孔板,经LDC195943 (IMT1)(1–5 μM)处理24小时后,用线粒体膜电位敏感染料染色30分钟(37°C),PBS洗涤两次。酶标仪检测荧光强度(激发/发射波长=549/590 nm),以对照组百分比表示相对ΔΨm [1]
- Western blot分析:细胞或肿瘤组织用含蛋白酶和磷酸酶抑制剂的RIPA缓冲液裂解,定量蛋白浓度后,等量蛋白经SDS-PAGE分离、转印至PVDF膜并封闭。膜与COX1、ND1、caspase-3、剪切型caspase-3、PARP、剪切型PARP及β-肌动蛋白(内参)一抗4°C孵育过夜,再与二抗孵育。增强化学发光系统显影条带,光密度分析量化相对蛋白水平 [1]
- 线粒体转录本qPCR检测:提取细胞或肿瘤组织总RNA,逆转录合成cDNA。采用线粒体编码基因(COX1、ND1)和核编码内参基因(GAPDH)特异性引物进行qPCR,通过2⁻ΔΔCt法计算相对转录本水平 [1]
- 凋亡实验(Annexin V-FITC/PI染色):HCT116或MCF-7细胞经LDC195943 (IMT1)(1–5 μM)处理48小时后,胰酶消化收集,冷PBS洗涤。细胞重悬于结合缓冲液,加入Annexin V-FITC和PI室温避光染色15分钟,流式细胞仪分析。细胞分为活细胞(Annexin V⁻/PI⁻)、早期凋亡细胞(Annexin V⁺/PI⁻)、晚期凋亡细胞(Annexin V⁺/PI⁺)和坏死细胞(Annexin V⁻/PI⁺)[1]
动物实验
皮下异种移植模型:实验前,将6-8周龄的雌性裸鼠适应环境1周。将HCT116结直肠癌细胞(7×10⁶个细胞,溶于100 μL PBS)皮下注射到每只小鼠的右侧腹部。当肿瘤平均体积达到约100 mm³时,将小鼠随机分为两组(每组n=6):载体对照组和LDC195943(IMT1)治疗组。LDC195943(IMT1)溶于0.5%甲基纤维素(w/v)水溶液中,以50 mg/kg的剂量每日一次灌胃给药,连续28天。每周两次使用游标卡尺测量肿瘤体积(体积 = 长 × 宽² / 2),并记录体重以监测毒性[1]
- 肺转移模型:将HCT116细胞(1×10⁶个细胞溶于100 μL PBS)经尾静脉注射到6-8周龄的雌性裸鼠体内。细胞注射三周后(以促进初始转移形成),将小鼠随机分为对照组和治疗组(每组n=6)。LDC195943(IMT1)以50 mg/kg的剂量每日一次口服给药,持续42天。治疗结束后,处死小鼠,取出肺组织,用福尔马林固定,并进行石蜡包埋。人工计数肺表面转移结节,并用苏木精-伊红 (H&E) 染色组织病理切片以确认转移病灶[1]
- 药代动力学研究:雄性 C57BL/6 小鼠(每个时间点 n=3)单次口服 50 mg/kg 的 LDC195943 (IMT1)(溶于 0.5% 甲基纤维素溶液)。分别于给药后 0.25、0.5、1、2、4、8、12 和 24 小时经眼眶后静脉丛采集血样。离心分离血浆,并使用液相色谱-串联质谱法 (LC-MS/MS) 定量药物浓度。采用非房室模型分析计算药代动力学参数(Cmax、Tmax、t1/2、AUC₀₋₂₄h、口服生物利用度)[1]
药代性质 (ADME/PK)
口服生物利用度:在 C57BL/6 小鼠中,单次口服 50 mg/kg LDC195943 (IMT1) 的口服生物利用度为 35% [1]
- 血浆药代动力学:血浆峰浓度 (Cmax) 为 2.1 μM,在给药后 1 小时 (Tmax) 达到。消除半衰期 (t1/2) 为 3.2 小时,血浆浓度-时间曲线下面积 (AUC₀₋₂₄h) 为 8.6 μM·h [1]
- 组织分布:口服 50 mg/kg 24 小时后,该化合物在肿瘤组织(HCT116 异种移植瘤)中蓄积,肿瘤与血浆浓度比为 2.8:1。在肝脏(血浆浓度的1.5倍)和肾脏(血浆浓度的1.2倍)中观察到中等分布,在脑中的浓度较低(血浆浓度的0.3倍)[1]
- 代谢:体外肝微粒体试验表明,LDC195943 (IMT1) 的代谢程度极低,孵育2小时后,母体化合物的代谢率低于10%,表明其肝脏代谢率较低[1]
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
急性毒性:在C57BL/6小鼠中,单次口服剂量高达200 mg/kg的LDC195943 (IMT1) 不会导致死亡或明显的临床毒性症状(例如嗜睡、食欲不振、腹泻)。半数致死量 (LD50) > 200 mg/kg [1]
- 慢性毒性(异种移植研究):在裸鼠中,每日口服50 mg/kg,持续28-42天,不会导致明显的体重下降(治疗组体重变化:-2.1% vs. 对照组:+1.8%)。血液学分析显示白细胞计数、红细胞计数、血红蛋白或血小板计数均无显著变化 [1]
- 器官毒性:对治疗小鼠的主要器官(肝脏、肾脏、心脏、肺脏、脾脏)进行组织病理学检查,未发现异常病变或炎症。血清生化指标(丙氨酸氨基转移酶[ALT]、天冬氨酸氨基转移酶[AST]、肌酐、血尿素氮[BUN])均在正常生理范围内,证实无肝毒性或肾毒性[1]
- 血浆蛋白结合:体外血浆蛋白结合试验表明,LDC195943 (IMT1) 与人血浆蛋白的结合率为 72%,表明其具有中等程度的血浆蛋白结合能力[1]
参考文献

[1]. Small-molecule inhibitors of human mitochondrial DNA transcription. Nature. 2020 Dec;588(7839):712-716.

其他信息
作用机制:LDC195943 (IMT1) 与 POLRMT 的活性位点结合(经 X 射线晶体学证实),阻断 POLRMT 与线粒体 DNA 模板之间的相互作用。该化合物抑制线粒体RNA的从头合成,导致线粒体编码的呼吸链蛋白表达降低、氧化磷酸化受损、ATP耗竭,最终导致线粒体代谢需求高的癌细胞凋亡[1]
- 靶点选择性:该化合物对POLRMT具有高度选择性,优于核RNA聚合酶(Pol I、II、III)和其他细胞激酶(已针对100多种激酶进行筛选),在浓度高达50 μM时未观察到明显的脱靶抑制[1]
- 治疗潜力:LDC195943 (IMT1) 在临床前研究中显示出对多种依赖线粒体代谢的癌症类型的疗效,包括结直肠癌、乳腺癌(MCF-7)、胰腺癌(Panc-1)和非小细胞肺癌(A549)细胞。它对线粒体DNA拷贝数升高和氧化磷酸化活性高的癌细胞尤其有效[1]
- 制剂特性:该化合物可溶于DMSO(≥10 mM),中等溶于水(0.5%甲基纤维素溶液中为0.5 mg/mL),适合临床前研究中的口服给药[1]
*注: 文献方法仅供参考, InvivoChem并未独立验证这些方法的准确性
化学信息 & 存储运输条件
分子式
C21H21NO4
分子量
351.395745992661
精确质量
351.147
CAS号
2304621-31-4
PubChem CID
138490559
外观&性状
White to off-white solid powder
LogP
3.4
tPSA
55.8
氢键供体(HBD)数目
0
氢键受体(HBA)数目
4
可旋转键数目(RBC)
4
重原子数目
26
分子复杂度/Complexity
570
定义原子立体中心数目
0
SMILES
O(C1C=CC2=C(C=1)OC(C=C2C1C=CC=CC=1C)=O)C(C)C(N(C)C)=O
InChi Key
DBIPGWVTQBAHGP-UHFFFAOYSA-N
InChi Code
InChI=1S/C21H21NO4/c1-13-7-5-6-8-16(13)18-12-20(23)26-19-11-15(9-10-17(18)19)25-14(2)21(24)22(3)4/h5-12,14H,1-4H3
化学名
Propanamide, N,N-dimethyl-2-[[4-(2-methylphenyl)-2-oxo-2H-1-benzopyran-7-yl]oxy]-
别名
LDC 195943LDC-195943 LDC195943IMT1 IMT 1IMT-1
HS Tariff Code
2934.99.9001
存储方式

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

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)
溶解度数据
溶解度 (体外实验)
DMSO : ~50 mg/mL (~142.29 mM)
溶解度 (体内实验)
配方 1 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (7.11 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 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入到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: ≥ 2.5 mg/mL (7.11 mM) (饱和度未知) in 10% DMSO + 90% (20% SBE-β-CD in 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 25.0 mg/mL澄清DMSO储备液加入900 μL 20% SBE-β-CD生理盐水溶液中,混匀。
*20% SBE-β-CD 生理盐水溶液的制备(4°C,1 周):将 2 g SBE-β-CD 溶解于 10 mL 生理盐水中,得到澄清溶液。

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配方 3 中的溶解度: ≥ 2.5 mg/mL (7.11 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 25.0 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 2.8458 mL 14.2288 mL 28.4576 mL
5 mM 0.5692 mL 2.8458 mL 5.6915 mL
10 mM 0.2846 mL 1.4229 mL 2.8458 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。

计算器

摩尔浓度计算器可计算特定溶液所需的质量、体积/浓度,具体如下:

  • 计算制备已知体积和浓度的溶液所需的化合物的质量
  • 计算将已知质量的化合物溶解到所需浓度所需的溶液体积
  • 计算特定体积中已知质量的化合物产生的溶液的浓度
使用摩尔浓度计算器计算摩尔浓度的示例如下所示:
假如化合物的分子量为350.26 g/mol,在5mL DMSO中制备10mM储备液所需的化合物的质量是多少?
  • 在分子量(MW)框中输入350.26
  • 在“浓度”框中输入10,然后选择正确的单位(mM)
  • 在“体积”框中输入5,然后选择正确的单位(mL)
  • 单击“计算”按钮
  • 答案17.513 mg出现在“质量”框中。以类似的方式,您可以计算体积和浓度。

稀释计算器可计算如何稀释已知浓度的储备液。例如,可以输入C1、C2和V2来计算V1,具体如下:

制备25毫升25μM溶液需要多少体积的10 mM储备溶液?
使用方程式C1V1=C2V2,其中C1=10mM,C2=25μM,V2=25 ml,V1未知:
  • 在C1框中输入10,然后选择正确的单位(mM)
  • 在C2框中输入25,然后选择正确的单位(μM)
  • 在V2框中输入25,然后选择正确的单位(mL)
  • 单击“计算”按钮
  • 答案62.5μL(0.1 ml)出现在V1框中
g/mol

分子量计算器可计算化合物的分子量 (摩尔质量)和元素组成,具体如下:

注:化学分子式大小写敏感:C12H18N3O4  c12h18n3o4
计算化合物摩尔质量(分子量)的说明:
  • 要计算化合物的分子量 (摩尔质量),请输入化学/分子式,然后单击“计算”按钮。
分子质量、分子量、摩尔质量和摩尔量的定义:
  • 分子质量(或分子量)是一种物质的一个分子的质量,用统一的原子质量单位(u)表示。(1u等于碳-12中一个原子质量的1/12)
  • 摩尔质量(摩尔重量)是一摩尔物质的质量,以g/mol表示。
/

配液计算器可计算将特定质量的产品配成特定浓度所需的溶剂体积 (配液体积)

  • 输入试剂的质量、所需的配液浓度以及正确的单位
  • 单击“计算”按钮
  • 答案显示在体积框中
动物体内实验配方计算器(澄清溶液)
第一步:请输入基本实验信息(考虑到实验过程中的损耗,建议多配一只动物的药量)
第二步:请输入动物体内配方组成(配方适用于不溶/难溶于水的化合物),不同的产品和批次配方组成不同,如对配方有疑问,可先联系我们提供正确的体内实验配方。此外,请注意这只是一个配方计算器,而不是特定产品的确切配方。
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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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