Interrogation of the Structure–Activity Relationship of a Lipophilic Nitroaromatic Prodrug Series Designed for Cancer Gene Therapy Applications
Notice bibliographique
Résumé
PR-104A is a dual hypoxia/nitroreductase gene therapy prodrug by virtue of its ability to undergo either one- or two-electron reduction to its cytotoxic species. It has been evaluated extensively in pre-clinical GDEPT studies, yet off-target human aldo-keto reductase AKR1C3-mediated activation has limited its use. Re-evaluation of this chemical scaffold has previously identified SN29176 as an improved hypoxia-activated prodrug analogue of PR-104A that is free from AKR1C3 activation. However, optimization of the bystander effect of SN29176 is required for use in a GDEPT setting to compensate for the non-uniform distribution of therapeutic gene transfer that is often observed with current gene therapy vectors. A lipophilic series of eight analogues were synthesized from commercially available 3,4-difluorobenzaldehyde. Calculated octanol-water partition coefficients (LogD7.4) spanned > 2 orders of magnitude. 2D anti-proliferative and 3D multicellular layer assays were performed using isogenic HCT116 cells expressing E. coli NfsA nitroreductase (NfsA_Ec) or AKR1C3 to determine enzyme activity and measure bystander effect. A variation in potency for NfsA_Ec was observed, while all prodrugs appeared AKR1C3-resistant by 2D assay. However, 3D assays indicated that increasing prodrug lipophilicity correlated with increased AKR1C3 activation and NfsA_Ec activity, suggesting that metabolite loss from the cell of origin into media during 2D monolayer assays could mask cytotoxicity. Three prodrugs were identified as bono fide AKR1C3-negative candidates whilst maintaining activity with NfsA_Ec. These were converted to their phosphate ester pre-prodrugs before being taken forward into in vivo therapeutic efficacy studies. Ultimately, 2-(5-(bis(2-bromoethyl)amino)-4-(ethylsulfonyl)-N-methyl-2-nitrobenzamido)ethyl dihydrogen phosphate possessed a significant 156% improvement in median survival in mixed NfsA_Ec/WT tumors compared to untreated controls (p = 0.005), whilst still maintaining hypoxia selectivity comparable to PR-104A.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».