喹唑啉类EGFR别构抑制剂的设计、合成及生物活性评价

肺癌是目前全世界死亡率最高的疾病之一,非小细胞肺癌(NSCLC)患者约占肺癌患者中的85%。在目前的分子靶向治疗方法中,表皮生长因子受体(EGFR)因其是NSCLC重要的致癌基因,被广泛研究。截至目前,EGFR抑制剂已经发展了四代,这些药物均可与ATP竞争性结合EGFR的ATP结合口袋,从而抑制酪氨酸激酶的过度激活。然而,随着药物不断应用于临床,患者往往出现不同程度的耐药,因此急需找到新的克服耐药的方法。而EGFR别构口袋的发现,帮助研究人员寻找到新的结合位点,该位点位于ATP口袋的背面,抑制剂无需与ATP竞争,而是结合www.selleck.cn/products/bmn-673在别构口袋将EGFR蛋白稳定在非活性构象,无法发挥催化作用,从而有效抑制肺癌细胞的增殖。这对于克服现有EGFR抑制剂所出现的耐药问题而言,是一种全新的策略。本论文以别构抑制剂BDTX-189和Pulmonary bioreaction非别构抑制剂Poziotinib为先导化合物,分析先导化合物的结构特征,利用计算机辅助药物设计技术分析化合物与EGFR的结合模式,以喹唑啉为母核,设计并合成了21个结构新颖的化合物。其中I类化合物依据先导化合物6,7位与溶剂可及区的作用模式,从精简结构的角度,尝试将两个先导化合物6位共价弹头与7位亲水基团整合。同时基于生物电子等排原理,探究共价弹头类别以及吡嗪环、吡啶环等疏水基团对化合物活性的影响。Ⅱ类化合物是在I类化合物的构效关系基础上,对活性较优的化合物中的哌啶环进行进一步改造,探寻不同取代的哌啶环与溶剂可及区的结合模式。Ⅲ类化合物主要基于BDTX-189,探究萘环、吲哚环等刚性疏水基团和哌啶等亲水基团对化合物活性的影响。设计、合成所得化合物结构经HRMS、~1H NMR和~(13)C NMR确证。本论文首先在500 n M下对合成所得化合物进行EGFR(L85Baricitinib作用8R+T790M)抑制活性测试。激酶测试结果显示I类化合物中有三个化合物Ⅰ-1~Ⅰ-3的抑制率分别为:94.3%±0.4%、94.6%±0.2%和94.4%±0.04%,与阳性化合物BDTX-189(抑制率:95.0%±0.3%)和Poziotinib(抑制率:95.7%±1.5%)的活性相当。Ⅱ类化合物在I类基础上对哌啶环进行修饰,遗憾的是,化合物活性均有所下降。Ⅲ类化合物的测试结果显示,以萘环为疏水基团,吗啉环为亲水基团组合得到该系列活性最优的化合物Ⅲ-5,抑制率为90.6%±1.6%。为了验证所得化合物是否为别构抑制剂,本论文基于激酶筛选结果进行了Ⅰ-1~Ⅰ-3、Ⅲ-3和Ⅲ-5的ATP浓度依赖性抑制活性测试,测试中设置ATP浓度分别为2μM、20μM和200μM,5个化合物均不受ATP浓度影响,显示了相近的抑制活性。随后本论文对所选化合物进行激酶IC_(50)及细胞IC_(50)的测定,结果显示化合物Ⅰ-2(激酶IC_(50)=0.52 n M),Ⅲ-5(激酶IC_(50)=1.28 n M)与阳性化合物BDTX-189激酶抑制活性(激酶IC_(50)=0.89 n M)相当,Ⅰ-2、Ⅲ-5展示出良好的抗细胞增殖活性。本论文对喹唑啉类别构抑制剂进行系统的结构设计、合成、机制验证及生物活性评价,发现了Ⅰ-2、Ⅲ-5等具有进一步研究价值的化合物,为EGFR别构抑制剂的相关研究提供了理论参考及分子实体。