本发明涉及一种pd-l1小分子抑制剂及其制备方法和应用，属于生物医药。
背景技术：
1、癌症，亦称恶性肿瘤，为细胞恶性增生所致，包括黑色素瘤、非小细胞肺癌、肾癌、肝癌、乳腺癌、结肠癌、胰腺癌和前列腺癌等。癌症多采用综合治疗，以外科手术、化疗、放疗这三种传统治疗手段相结合为主，必要时可结合靶向治疗、生物治疗和抗肿瘤免疫治疗等方法。其中，抗肿瘤免疫治疗是通过增强自身免疫功能来抑制或杀伤癌细胞，很大程度上减少了传统治疗手段对肿瘤患者产生的严重副作用。
2、抗肿瘤免疫治疗是通过重新启动并维持肿瘤-免疫循环，恢复机体正常的抗肿瘤免疫反应，从而控制与清除肿瘤的一种癌症治疗方法。免疫检查点程序性细胞死亡受体1(pd-1)是抗肿瘤免疫治疗的主要研究方向。研究发现，肿瘤细胞膜表面过度表达的程序性细胞死亡配体1(pd-l1)会和效应t细胞表面pd-1结合来抑制t细胞对肿瘤细胞的攻击，从而使肿瘤细胞发生免疫逃脱。而pd-1/pd-l1免疫检查点抑制剂能够通过阻断肿瘤细胞表面的pd-l1与t细胞上的pd-1结合，恢复t细胞抗肿瘤免疫反应，进而抑制肿瘤的快速增殖和转移。目前，将免疫检查点抑制剂与其它抗肿瘤方法联合使用可有效改善免疫治疗的低响应率这一现象已得到广泛证实。
3、靶向放射性核素治疗(trt)是利用具有靶向性的载体将治疗性核素运输到肿瘤中聚积衰变释放电离辐射，从而破坏肿瘤组织的一种癌症靶向治疗方法。研究表明，trt可以在体内通过诱导免疫原性细胞死亡(icd)、释放肿瘤新抗原和刺激抗肿瘤免疫效应来提高免疫治疗的效果。最近的一项研究报道证实，低剂量辐射可以重塑肿瘤微环境，有利于抗肿瘤免疫。同时，免疫治疗也可能使肿瘤对trt更加敏感。因此，将免疫检查点抑制剂与trt联合应用也许能够产生协同作用，进而达到更好的癌症治疗效果。然而，现阶段，同时作为免疫检查点抑制剂和靶向放射性核素治疗药物的pd-l1小分子抑制剂还未有报道。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本发明提供了一种碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂，所述碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂具有如下所示结构：
2、
3、其中，r为
4、在本发明的一种实施方式中，当r为时，所述碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂具有如下所示结构：
5、
6、本发明还提供了一种非放射性的pd-l1小分子抑制剂，所述非放射性的pd-l1小分子抑制剂具有如下所示结构：
7、
8、
9、在本发明的一种实施方式中，当r为时，所述非放射性的pd-l1小分子抑制剂具有如下所示结构：
10、
11、本发明还提供了一种制备上述碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂的方法，所述方法包括：将化合物2和4-甲氧基(二乙酰氧基碘)苯溶于溶剂中后，于氮气的保护下进行反应，得到化合物3；对化合物3进行131i的放射性核素标记，得到中间体化合物[131i]1；将中间体化合物[131i]1、化合物4和氰基硼氢化钠溶于溶剂中，得到溶解液；在溶解液中加入冰醋酸后进行反应，得到上述碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂；
12、所述化合物4为甘氨酸、丝氨酸、谷氨酸、氨甲基膦酸、磺基丙氨酸、精氨酸、络氨酸、天门冬氨酸、脯氨酸、天冬酰胺、三(羟甲基)氨基甲烷(tris)或氨基葡萄糖；
13、所述化合物2具有如下所示结构：
14、
15、所述4-甲氧基(二乙酰氧基碘)苯具有如下所示结构：
16、
17、所述化合物3具有如下所示结构：
18、
19、所述中间体化合物[131i]1具有如下所示结构：
20、
21、在本发明的一种实施方式中，所述化合物2的制备方法包括：将化合物1、四(三苯基磷)钯和六正丁基二锡溶于溶剂中后，于氮气的保护下进行加热反应，得到化合物2；
22、所述化合物1具有如下所示结构：
23、
24、在本发明的一种实施方式中，所述化合物1的制备方法包括：将化合物5、3-溴甲基苯甲腈和碳酸铯溶于溶剂中进行反应，得到化合物1；
25、所述化合物5具有如下所示结构：
26、
27、所述3-溴甲基苯甲腈具有如下所示结构：
28、
29、在本发明的一种实施方式中，所述化合物5的制备方法包括：在冰浴条件下，将化合物7、化合物6和三苯基磷溶于溶剂中，得到溶解液；在冰浴和氮气搅拌下，于溶解液中滴加偶氮二甲酸二异丙酯，得到反应液；将反应液进行反应，得到化合物5；
30、所述化合物7具有如下所示结构：
31、
32、所述化合物6具有如下所示结构：
33、
34、本发明还提供了一种制备上述非放射性的pd-l1小分子抑制剂的方法，所述方法包括：将化合物1、化合物4和氰基硼氢化钠溶于溶剂中，得到溶解液；在溶解液中加入冰醋酸后进行反应，得到上述非放射性的pd-l1小分子抑制剂；
35、所述化合物4为甘氨酸、丝氨酸、谷氨酸、氨甲基膦酸、磺基丙氨酸、精氨酸、络氨酸、天门冬氨酸、脯氨酸、天冬酰胺、三(羟甲基)氨基甲烷(tris)或氨基葡萄糖；
36、所述化合物1具有如下所示结构：
37、
38、在本发明的一种实施方式中，所述化合物1的制备方法包括：将化合物5、3-溴甲基苯甲腈和碳酸铯溶于溶剂中进行反应，得到化合物1；
39、所述化合物5具有如下所示结构：
40、
41、所述3-溴甲基苯甲腈具有如下所示结构：
42、
43、在本发明的一种实施方式中，所述化合物5的制备方法包括：在冰浴条件下，将化合物7、化合物6和三苯基磷溶于溶剂中，得到溶解液；在冰浴和氮气搅拌下，于溶解液中滴加偶氮二甲酸二异丙酯，得到反应液；将反应液进行反应，得到化合物5；
44、所述化合物7具有如下所示结构：
45、
46、所述化合物6具有如下所示结构：
47、
48、本发明还提供了上述碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂或上述非放射性的pd-l1小分子抑制剂在制备预防和/或治疗癌症的药物中的应用。
49、在本发明的一种实施方式中，药物含有上述碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂和上述非放射性的pd-l1小分子抑制剂。
50、在本发明的一种实施方式中，所述预防和/或治疗癌症包括通过抑制pd-1/pd-l1通路促进肿瘤死亡，和/或，诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡(icd)。
51、在本发明的一种实施方式中，所述通过抑制pd-1/pd-l1通路促进肿瘤死亡包括通过与肿瘤中pd-l1特异性结合和/或降低肿瘤中pd-l1的表达量，抑制pd-1/pd-l1相互作用，激活t细胞的抗肿瘤免疫功能，增强t细胞对肿瘤的杀伤能力，进而促进肿瘤死亡；
52、所述诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡包括通过促进肿瘤细胞释放高迁移率族蛋白1(hmgb1)和钙网蛋白(crt)，进而诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡。
53、在本发明的一种实施方式中，所述激活t细胞的抗肿瘤免疫功能包括增加肿瘤组织中cd4+t细胞比例、增加肿瘤组织中cd8+t细胞比例和/或促进t细胞分泌干扰素-γ。
54、在本发明的一种实施方式中，所述肿瘤包括实体瘤；所述实体瘤包括黑色素瘤、非小细胞肺癌、肾癌、肝癌、乳腺癌、结肠癌、胰腺癌和/或前列腺癌。
55、本发明还提供了一种预防和/或治疗癌症的药物，所述药物含有上述碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂和/或上述非放射性的pd-l1小分子抑制剂。
56、在本发明的一种实施方式中，药物含有上述碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂和上述非放射性的pd-l1小分子抑制剂。
57、在本发明的一种实施方式中，所述预防和/或治疗癌症包括通过抑制pd-1/pd-l1通路促进肿瘤死亡，和/或，诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡。
58、在本发明的一种实施方式中，所述通过抑制pd-1/pd-l1通路促进肿瘤死亡包括通过与肿瘤中pd-l1特异性结合和/或降低肿瘤中pd-l1的表达量，抑制pd-1/pd-l1相互作用，激活t细胞的抗肿瘤免疫功能，增强t细胞对肿瘤的杀伤能力，进而促进肿瘤死亡；
59、所述诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡包括通过促进肿瘤细胞释放高迁移率族蛋白1(hmgb1)和钙网蛋白(crt)，进而诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡。
60、在本发明的一种实施方式中，所述激活t细胞的抗肿瘤免疫功能包括增加肿瘤组织中cd4+t细胞比例、增加肿瘤组织中cd8+t细胞比例和/或促进t细胞分泌干扰素-γ。
61、在本发明的一种实施方式中，所述肿瘤包括实体瘤；所述实体瘤包括黑色素瘤、非小细胞肺癌、肾癌、肝癌、乳腺癌、结肠癌、胰腺癌和/或前列腺癌。
62、本发明技术方案，具有如下优点：
63、本发明提供了本发明提供了碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂[131i]lg-12以及非放射性的pd-l1小分子抑制剂lg-12，碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂[131i]lg-12以及非放射性的pd-l1小分子抑制剂lg-12具有以下优势：
64、第一，pd-1/pd-l1 tr-fret实验结果表明，非放射性的pd-l1小分子抑制剂lg-12的ec50值为34.55±3.21nm，可见，lg-12对pd-1/pd-l1相互作用具有较高的抑制活性，能够显著抑制肿瘤生长，表现出较好的抗肿瘤免疫治疗效果；
65、第二，体外稳定性实验结果表明，碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂[131i]lg-12在体外12h仍保持稳定，可见，[131i]lg-12具有体外稳定强的优势；
66、第三，细胞摄取和生物分布实验结果表明，碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂[131i]lg-12在小鼠黑色素瘤细胞b16-f10中的最大摄取值为5.33±0.33％ad，且可被非放射性的pd-l1小分子抑制剂lg-12显著阻断摄取(2.56±0.06％ad)，同时，尾静脉注射1h后，碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂[131i]lg-12在b16-f10荷瘤鼠肿瘤部位的摄取值为6.50±1.05％id/g，可见，[131i]lg-12能够与肿瘤中pd-l1特异性结合；
67、第四，体内显像实验结果表明，尾静脉注射30min后，碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂[131i]lg-12在b16-f10荷瘤鼠的肿瘤中快速积聚，在b16-f10荷瘤鼠肿瘤中的活性比肌肉中的活性高2.3倍，并且，在被非放射性的pd-l1小分子抑制剂lg-12阻断后，肿瘤部位的摄取明显降低，可见，[131i]lg-12能够与pd-l1靶向特异性结合；
68、第五，t细胞/肿瘤细胞共培养实验结果表明，当非放射性的pd-l1小分子抑制剂lg-12浓度为0.78μm和3.125μm时，与t细胞共培养的b16-f10细胞的存活率分别降至0.66±0.06和0.55±0.03，可见，lg-12能够激活t细胞的抗肿瘤免疫功能，并以剂量依赖的方式增强t细胞对肿瘤的杀伤能力；
69、第六，t细胞/肿瘤细胞共培养实验结果表明，当b16-f10/t细胞为1/20时，与浓度分别为0.78μm和3.125μm的非放射性的pd-l1小分子抑制剂lg-12作用后，干扰素-γ的表达量由34.44±1.39pg/100μl分别升高至40.28±1.97pg/100μl和76.33±5.24pg/100μl，当b16-f10/t细胞为1/40时，与浓度分别为0.78μm和3.125μm的非放射性的pd-l1小分子抑制剂lg-12作用后，干扰素-γ的表达量由53.19±2.85pg/100μl分别升高至83.13±3.64pg/100μl和110.26±1.72pg/100μl，可见，lg-12能够通过阻断pd-1/pd-l1信号通路，增加干扰素-γ的分泌，促进cd8+t细胞的活化，进而激活t细胞的抗肿瘤免疫功能，并以剂量依赖的方式增强t细胞对肿瘤的杀伤能力；
70、第七，体内抗肿瘤实验结果表明，腹腔注射非放射性的pd-l1小分子抑制剂lg-12后，所有小鼠在治疗过程中均没有引起明显的体重减轻或死亡，可见，lg-12在所有剂量都是耐受性良好；
71、第八，体内抗肿瘤实验结果表明，腹腔注射非放射性的pd-l1小分子抑制剂lg-12后，小鼠的肿瘤体积和肿瘤重量显著缩小，小鼠肿瘤组织中cd4+t细胞比例和cd8+t细胞比例增加，小鼠肿瘤组织中中pd-l1的表达量减少，并且，小鼠血清中干扰素-γ的表达量显著增加，可见，lg-12具有很好的体内抗肿瘤效果；
72、第九，体外克隆实验结果表明，与碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂[131i]lg-12共培养的b16-f10细胞形成集落的数量显著降低，且作用效果远超与na131i共培养的b16-f10细胞，可见，[131i]lg-12能够显著抑制肿瘤细胞的增殖，具有很好的体外抗肿瘤效果；
73、第十，体外放射性药物刺激肿瘤细胞的实验结果表明，被碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂[131i]lg-12刺激后，b16-f10细胞外的高迁移率族蛋白1(hmgb1)的表达量显著增加(b16-f10细胞内的hmgb1蛋白的表达量显著降低即表明b16-f10细胞外的hmgb1蛋白的表达量显著增加)，同时，b16-f10细胞表面的钙网蛋白(crt)表达量显著增加，可见，[131i]lg-12能够通过促进肿瘤细胞释放hmgb1蛋白和crt蛋白，进而诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡，具有很好的体外抗肿瘤效果；
74、第十一，体内抗肿瘤实验结果表明，腹腔注射碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂[131i]lg-12后，所有小鼠在治疗过程中均没有引起明显的体重减轻或死亡，可见，[131i]lg-12对正常组织的毒性较低；
75、第十二，体内抗肿瘤实验结果表明，腹腔注射碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂[131i]lg-12后，小鼠肿瘤组织中hmgb1蛋白和crt蛋白的表达量显著增加，且作用效果远超腹腔注射na131i的小鼠，可见，[131i]lg-12能够通过促进肿瘤细胞释放hmgb1蛋白和crt蛋白，进而诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡，具有很好的体内抗肿瘤效果；
76、第十三，体内抗肿瘤实验结果表明，先尾静脉注射碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂[131i]lg-12再腹腔注射非放射性的pd-l1小分子抑制剂lg-12后，小鼠的肿瘤体积显著缩小，小鼠肿瘤组织中cd4+t细胞比例和cd8+t细胞比例增加，小鼠肿瘤组织中pd-l1的表达量减少，小鼠血清中干扰素-γ的表达量显著增加，且作用效果远超单独腹腔注射非放射性的pd-l1小分子抑制剂lg-12的小鼠，可见，[131i]lg-12和lg-12联用具有协同效应，能够显著抑制肿瘤生长，增强抗肿瘤免疫应答，具有很好的体内抗肿瘤效果。
77、综上，碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂[131i]lg-12以及非放射性的pd-l1小分子抑制剂lg-12均能够有效预防和/或治疗癌症，并且，[131i]lg-12和lg-12联用具有协同效应，这种基于pd-l1小分子抑制剂的核素/免疫联合治疗策略在癌症治疗中具有巨大的潜力，因此，[131i]lg-12和lg-12在制备预防和/或治疗癌症的药物中极具应用前景。
1.一种碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂，其特征在于，所述碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂具有如下所示结构：
2.一种非放射性的pd-l1小分子抑制剂，其特征在于，所述非放射性的pd-l1小分子抑制剂具有如下所示结构：
3.一种制备权利要求1所述的碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂的方法，其特征在于，所述方法包括：将化合物2和4-甲氧基(二乙酰氧基碘)苯溶于溶剂中后，于氮气的保护下进行反应，得到化合物3；对化合物3进行131i的放射性核素标记，得到中间体化合物[131i]1；将中间体化合物[131i]1、化合物4和氰基硼氢化钠溶于溶剂中，得到溶解液；在溶解液中加入冰醋酸后进行反应，得到权利要求1所述的碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂；
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述化合物2的制备方法包括：将化合物1、四(三苯基磷)钯和六正丁基二锡溶于溶剂中后，于氮气的保护下进行加热反应，得到化合物2；
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述化合物1的制备方法包括：将化合物5、3-溴甲基苯甲腈和碳酸铯溶于溶剂中进行反应，得到化合物1；
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述化合物5的制备方法包括：在冰浴条件下，将化合物7、化合物6和三苯基磷溶于溶剂中，得到溶解液；在冰浴和氮气搅拌下，于溶解液中滴加偶氮二甲酸二异丙酯，得到反应液；将反应液进行反应，得到化合物5；
7.一种制备权利要求2所述的非放射性的pd-l1小分子抑制剂的方法，其特征在于，所述方法包括：将化合物1、化合物4和氰基硼氢化钠溶于溶剂中，得到溶解液；在溶解液中加入冰醋酸后进行反应，得到权利要求2所述的非放射性的pd-l1小分子抑制剂；
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述化合物1的制备方法包括：将化合物5、3-溴甲基苯甲腈和碳酸铯溶于溶剂中进行反应，得到化合物1；
9.权利要求1所述的碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂或权利要求2所述的非放射性的pd-l1小分子抑制剂在制备预防和/或治疗癌症的药物中的应用。
10.一种预防和/或治疗癌症的药物，其特征在于，所述药物含有权利要求1所述的碘-131标记的pd-l1小分子抑制剂和/或权利要求2所述的非放射性的pd-l1小分子抑制剂。
