CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 1. Tác dụng kháng tế bào ung thư của các dẫn chất có chứa khung 2- methoxybenzamid Các dẫn chất 2-methoxybenzamid hay ortho-anisamid là hợp chất chứa nhóm amid đã được báo cáo là có các tác dụng sinh học đa dạng: chống nôn, an thần và chống loạn thần, chống khó tiêu, chống trầm cảm [5] và chống tăng sinh tế bào ung thư [15]. Mặc dù cơ chế chính xác về hoạt động chống ung thư của nó có thể chưa được tìm hiểu đầy đủ, nhưng đã có các nghiên cứu cho thấy rằng 2-methoxybenzamid có thể chống tăng sinh tế bào ung thư. Năm 2021, Chinyu Sun và các cộng sự đã xây dựng và tổng hợp một nhóm các dẫn chất có chứa khung 2-methoxybenzamid (dãy chất Ia, Ib) làm chất ức chế đường dẫn truyền Hedgehog (Hh) - con đường liên quan đến sự phát triển của nhiều loại ung thư.
Sự kích hoạt bất thường của đường dẫn Hh có thể tăng cường sự hình thành và lan rộng của các khối u ác tính như ung thư biểu mô tế bào đáy (BCC), u tủy sọ (MB), ung thư tụy, ung thư đại trực tràng và ung thư bạch cầu. Trong xét nghiệm báo cáo Gli-luc, nhóm chất ức chế này thể hiện phạm vi giá trị IC50 dưới micromol, biểu thị rằng bộ khung 2- methoxybenzamid làm chất kết nối có lợi cho việc ức chế con đường Hh. Trong đó, đáng chú ý nhất là hợp chất (Ic) có khả năng ức chế con đường Hh mạnh mẽ nhất với giá trị IC50 = 0,03 μM và khả năng ức chế con đường Hh của hợp chất (Ic) tương đương với khả năng ức chế của hợp chất vismodegib được sử dụng làm chất đối chứng dương. Cơ sở của sự ức chế này được cho là do sự ức chế Smo (Protein Smoothened) - thành phần chính của đường truyền tín hiệu Hh.
Đặc biệt, hợp chất Ic vẫn giữ được hiệu lực ức chế đối với Smo đột biến, hơn nữa, nó còn thể hiện hoạt tính chống tăng sinh tốt hơn đối với các tế bào Daoy kháng vismodegib [37]. (Ia) (Ib) 2 (Ic) IC50 = 0,03 μM Carmine Stolfi và các cộng sự đã phát triển một số dẫn chất của mesalamin - một chất đã được nghiên cứu thực nghiệm cho thấy có thể ức chế con đường duy trì sự phát triển của tế bào CRC (ung thư đại trực tràng) và bước đầu đánh giá tác dụng của các dẫn chất này. Trong đó, hợp chất 2-methoxy-5-amino-N-hydroxybenzamid (II) cho thấy tác dụng ức chế sự tăng sinh và sống sót của tế bào CRC mạnh hơn gấp 10 lần so với mesalamin và cản trở sự phát triển của CRC in vivo mà không làm thay đổi sự tăng sinh của tế bào ruột bình thường nên có thể giúp thiết kế các chương trình phòng ngừa ung thư đại trực tràng mới. Cơ chế chống tăng sinh được đưa ra là hợp chất (II) kích thích ERS (căng thẳng lưới nội chất) và điều chỉnh các protein liên quan đến ERS.
Cảm ứng ERS là một trong những cơ chế chính mà qua đó các tác nhân khác nhau phát huy hoạt động chống ung thư. ERS xảy ra khi chức năng của lưới nội chất bị rối loạn, dẫn đến sự tích tụ các protein không gấp nếp hoặc gấp nếp sai trong lưới nội chất. Để khôi phục lại sự cân bằng, các tế bào kích hoạt phản ứng mở xoắn protein (UPR) tác động theo vai trò kép: vừa có tính thích nghi vừa có tính gây chết các tế bào khối u [44], [43]. Do đó, sơ bộ thấy rằng khả năng (II) có tác dụng ở liều thấp hơn mesalamin có thể liên quan đến việc kích hoạt con đường ERS trong tế bào CRC [35], [36].
Năm 2014, Teng Shao và các cộng sự đã tổng hợp các dẫn chất 3-sulfonamino-5- (quinazolin-6-yl hoặc quinolin-6-yl)benzamid mang các nhóm thế khác nhau ở vị trí số 2 (dãy chất III). Kết quả cho thấy các hợp chất có amino ở R1 và methoxy ở R3 thể hiện hoạt tính chống lại bốn dòng tế bào ung thư A549, HCT-116, U-87 MG và KB, đặc biệt là chống lại HCT-116. Phân tích SAR của các hợp chất cho thấy methoxy ở vị trí thứ 2 của vòng benzamid có thể cải thiện hoạt tính chống tăng sinh tế bào ung thư với IC50 ở khoảng μM. 3 Trong đó hợp chất (IIIa) có tác dụng chống tăng sinh với IC50 = 0,54±0,28 μM trên HCT- 116 có thể so sánh với hợp chất của chất ức chế kép PI3K và mTOR là BEZ235.
Kết quả xét nghiệm hoạt tính enzyme PI3K và mTOR và kết quả xét nghiệm Western blot của hợp chất (IIIa) cho thấy rằng (IIIa) có thể ức chế con đường PI3K/AKT/mTOR. Hơn nữa, hợp chất (IIIa) cũng thể hiện tác dụng ức chế sự phát triển của khối u ở mô hình xenograft U- 87 MG trên chuột đã được thiết lập khi theo dõi về sự thay đổi thể tích khối u. Trên nhóm chuột được thử nghiệm bằng hợp chất (IIIa) ở mức liều 20 mg/kg và 50 mg/kg cho thấy khả năng ức chế sự phát triển của khối u lần lượt là 30,05% và 57,20% so với nhóm chứng [32]. (III) (IIIa) R2= 4-FPh R1 = NH2; NHMe; N2Me; OMe IC50= 4,32 ± 1,52 μM (A549) R2 = 4-FPh; 4-ClPh; 4-MePh; 2,4-diFPh 0,54 ± 0,28 μM (HCT-116) R3 = OMe; H; Cl 1,37 ± 0,40 μM (U87 MG) 4,45 ± 2,82 μM (KB) Năm 2022, Jian-Fei Bai và các cộng sự đã tổng hợp hơn 50 dẫn chất tương tự FK866 - một chất ức chế NAMPT nổi tiếng với hoạt tính chống ung thư, tuy nhiên đã thất bại trong thử nghiệm lâm sàng giai đoạn II.
Hoạt tính in vitro được thử nghiệm đầu tiên ở tế bào Jurkat (bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính tế bào T) và đối với các hợp chất có hoạt tính cao nhất (IC50 < 10 nM) được thử trên các dòng tế bào ung thư tuyến tụy: MIA PaCa-2, BxPC-3 và PANC-1. Trong đó, dẫn chất ortho-methoxybenzamid (IVa) cho thấy khả năng ức chế được cải thiện đối với cả tế bào MIA PaCa-2 và PANC-1 so với FK866 - chất đối chứng dương. Hợp chất (IVa) đặc biệt vì các dẫn chất para- và meta-methoxy tương tự cho kết quả hoạt tính kém hơn nhiều. Dẫn chất 4 2,6-dimethoxybenzamid (IVb) có tác dụng ức chế tăng trưởng tốt hơn nhiều đối với các dòng tế bào ung thư tuyến tụy MIA PaCa-2 (IC50 = 0,5 nM) và BxPC-3 (IC50 = 0,004 nM) so với FK866.
Kết quả cho thấy sự methyl hóa nhóm hydroxyl ở vị trí số 2 (OMe-DHMEQ) (Vb) không làm giảm hoạt động ức chế trong khi sự có mặt của nhóm hexyl hay phenyl ở vị trí này làm giảm hoạt tính khi so sánh với chất đối chứng dương là DHMEQ (Va) - một chất ức chế NF-κB đã được chứng minh trước đó. NF-κB là một yếu tố phiên mã cảm ứng, kích thích sự biểu hiện của các cytokin gây viêm như IL-1, IL-6, IL- 8, TNF-α và các protein ức chế hiện tượng chết tế bào theo chương trình. Do đó ức chế NF- κB có thể ngăn chặn sự sống sót và tăng trưởng của các tế bào ung thư [10]. (V) (Va) R= OH (DHMEQ) (Vb) R= OMe (OMe-DHMEQ) 5 Dựa trên nghiên cứu của Umezawaa, Riko Nakagawa và các cộng sự đã tổng hợp hợp chất N-(7,8-dioxo-7,8-dihydronaphthalen-1-yl)-2-methoxybenzamid (MBNQ) (VI) trong đó 1,2-naphthoquinon (2-NQ) thay thế cho phần epoxy-quinon của OMe-DHMEQ.
Kết quả đánh giá sinh học cho thấy (VI) có hoạt động ức chế yếu NF-κB và không được tăng cường so với 2-NQ. Tuy nhiên việc đưa thêm nhóm 2-methoxybenzamid vào 2-NQ giúp gây độc tính tế bào mạnh hơn ở tế bào A549 bằng cách gây ra hiện tượng chết tế bào theo chương trình chống lại các tế bào ung thư phổi. Bằng chứng là 10 µM (VI) làm giảm đáng kể khả năng tồn tại của các tế bào A549 trong khi 2-NQ không biểu hiện độc tính gây độc tế bào ở nồng độ này. Nhóm methoxy salicylat cũng được chứng minh đã làm giảm độc tính thành công đối với các tế bào bình thường và tăng cường hoạt động chống ung thư phổi.
Ngoài ra, hoạt động chống ung thư của (VI) chống lại nhóm 60 dòng tế bào ung thư ở người đã được Chương trình Trị liệu Phát triển tại Viện Ung thư Quốc gia (NCI, Hoa Kỳ) kiểm tra. Những phát hiện thu được cho thấy (VI) có hoạt tính cao chống lại một số tế bào bạch cầu cũng như tế bào ung thư buồng trứng/thận [28]. (VI) Năm 2021, nhóm nghiên cứu của Alaaeldin M. Galal và Khaled Mahmoud đã công bố nghiên cứu tổng hợp 20 dẫn chất mang khung 2-methoxybenzamid kết hợp với các dẫn chất sulfonyl-α-L-amino acid (dãy chất VII).
Các dẫn chất này được thử nghiệm in vitro về hoạt tính chống tăng sinh trên 4 dòng tế bào: ung thư vú (MCF-7), ung thư biểu mô tế bào gan (HepG2), ung thư ruột kết (HCT-116), dòng tế bào tuyến tụy (PaCa2) và so sánh với dòng tế bào thường, trong đó doxorubicin được sử dụng làm chất đối chứng dương. Kết quả cho thấy các hợp chất (VIIa), (VIIb), (VIIc) lần lượt là các dẫn chất có hoạt tính mạnh nhất chống lại các dòng tế bào HepG2, MCF-7 và PaCa2 với IC50 = 51,9; 54,2 và 59,7 µg/mL tương ứng. Cơ chế gây độc tế bào được đề xuất là thông qua liên kết với vị trí gắn colchicin của tubulin bằng cách ngăn chặn sự phân chia tế bào ở pha G2/M [15]. Tác dụng kháng tế bào ung thư của các dẫn chất có chứa khung 2- aminobenzamid Khung 2-aminobenzamid hay anthranilamid được lý luận rằng có liên kết nội phân tử mạnh giữa nhóm chức amin và nhóm chức carbonyl của amid để tạo thành một vòng giả sáu cạnh có thể bắt chước vòng phthalazin [14].
2-aminobenzamid đã được sử dụng rộng rãi như một khung đặc quyền để tạo ra các phân tử thuốc khác nhau [18], [9], [6]. Hơn nữa, nhiều dẫn chất có chứa 2-aminobenzamid trước đây đã được báo cáo là chất chống ung thư [18], [17], [9]. Hợp chất AAL993 (2-((4-pyridyl)methyl)amino-N-(3-(trifluoromethyl)phenyl) benzamid) là một chất ức chế chọn lọc và mạnh mẽ các VEGFR, có đặc tính chống khối u mạnh, đặc tính dược lý tốt và sinh khả dụng qua đường uống tốt [24], [25]. Các gốc 2-aminobenzamid có trong các cấu trúc này được coi là nguyên nhân tạo nên đặc tính chống ung thư mạnh.
7 Năm 2013, Jianzhen Liu và các cộng sự đã tổng hợp 17 dẫn chất 2-aminobenzamid được thử hoạt tính gây độc tế bào trên dòng tế bào ung thư ruột kết ở người (HCT-116) và dòng tế bào ung thư biểu mô tuyến vú ở người (MDA-MB-231). Trong đó, hợp chất (VIII) có hoạt tính gây độc tế bào tốt nhất trên cả hai dòng tế bào HCT-116 và MDA-MB-231 với giá trị IC50 lần lượt là 14,60±3,54 và 13,86±1,44 μmol/L và cho thấy hoạt động chống tăng sinh được cải thiện trên các tế bào MDA-MB-231 và HCT-116 so với chất đối chiếu AAL993 (19,11±0,86 μmol/L trên HCT-116 và >80 μmol/L trên MDA-MB-231).