[发明专利]p18小分子抑制剂及在人造血干细胞体外扩增中的用途

说明书

技术领域

本发明涉及医药领域，特别涉及p18小分子抑制剂及其在人脐带血来源造血干细胞的体外扩增中的用途。

背景技术

干细胞因其具有自我更新及多向分化的能力而成为临床上治疗多种疾病的有效途径之一，这也代表了再生医学新时代的到来。其中造血干细胞研究开始最早、研究最为深入且应用最为广泛。应用骨髓移植治疗白血病等恶性血液疾病已有50多年的历史。但骨髓中造血干细胞数量较低，移植后难以在病人体内有效进行造血重建，这也成为干细胞临床应用的一个瓶颈。

造血干细胞在体内有多种选择，例如自我更新、分化、迁移(归巢)、静息、凋亡等，在这些不同的选择背后，有一个非常复杂的信号通路网络调节造血干细胞的不同命运。例如Wnt、Notch、Shh/BMP、TGF-β、IGF等发育相关的调节蛋白，Bmi等染色质相关因子，HoxB、NFκ等转录因子，INK4、KIP、PTEN等细胞周期调节蛋白等均参与了该信号调节网络。对于造血干细胞而言，其最为重要的特性即为自我更新。目前已有多项研究指出，造血干细胞的自我更新调节与细胞周期的调节息息相关。进入细胞周期是造血干细胞进行自我更新的最后一步，因此细胞周期，尤其是G1期的调节可能会对造血干细胞的自我更新产生至关重要的作用。

细胞周期主要通过连续的细胞周期蛋白依赖性激酶(CDKs)的活性变化来调控，而CDK的活性又必须取决于Cyclin的含量水平。在体内，除了Cyclin和催化亚基的磷酸化/去磷酸化的调控，CDK很大程度上还受CKIs(细胞周期蛋白依赖激酶抑制剂)的调控。目前已知CKI中两类低分子量家族蛋白，Cip/Kip和INK4可以与CDK反应，并可抑制细胞通过G1期。其中，Cip/Kip家族，主要包括p21，p27和p57，可以与很多Cyclin-CDK复合物反应；INK家族，主要包括p16，p15，p18和p19，可以特异性的抑制CDK4、6。

越来越多的研究表明，相对于其他的CKI而言，p18对造血干细胞的自我更新调控作用更为强大。例如，p18的缺失会导致小鼠造血移植率的显著升高，并且该种作用是通过提高造血干细胞对称性自我更新分裂的比率来实现的，相较于以往单纯提高造血干细胞的增殖效率，提高其对称性分裂可免于导致造血干细胞的分化和耗竭。因此，p18是一个特异影响造血干细胞自我更新的独特的INK蛋白。

目前体外扩增造血干细胞主要依靠向培养基中添加血清以及SCF、TPO、Flt3L等细胞因子，但扩增效果仍不理想，造血干细胞在体外很快便发生分化、衰竭。之前的研究中曾采用加入多种细胞因子液体培养基、与基质细胞共同培养或在生物反应器中培养等方法以体外扩增造血干/祖细胞，但上述方法仍不能获得充足的具有移植能力的造血干细胞来进行临床治疗。

而小分子化合物则在体外培养中显示了其独特的优势。首先，化合物的作用效果可通过调节化合物的结构、浓度来改变，其过程简单可控；其次，小分子化合物相较于细胞因子或转录因子等其性质更为稳定，化合物的前期处理以及给药非常方便。因此，在传统扩增造血干细胞的方法中加入小分子化合物，甚至完全采用小分子化合物替代现有的血清、细胞因子等物质，可能对体外培养造血干细胞发挥重要作用。

本发明旨在研究制得一种新的p18小分子抑制剂，并通过该p18小分子抑制剂体外培养人造血干细胞，以达到造血干细胞的体外扩增的目的。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种p18小分子抑制剂及其在人造血干细胞体外扩增中的用途。

本发明采用的技术方案为：

一种p18小分子抑制剂，其结构为：

本发明还提供了该p18小分子抑制剂的制备方法，包括如下步骤：

在冰浴条件下，将环己胺和对羧基苯磺酰氯溶解在二氯甲烷中，加入三乙胺，搅拌1小时，升至室温后，继续搅拌，TLC监控反应完成后，旋转蒸发除去反应溶液，残余物纯化，得中间体；

在冰浴条件下，将所得中间体溶解在水中，加入氢氧化钠，升至室温后，搅拌30分钟，所得反应液真空冻干，得终产品。

涉及的反应方程式为：

本发明还提供了该p18小分子抑制剂在人造血干细胞体外扩增中的用途。

具体地，所述用途中，p18小分子抑制剂在扩增培养基中的浓度为10-50nM。

具体地，本发明还提供了一种人造血干细胞体外扩增方法，包括如下步骤：