为了快速得到结构新颖,活性更强,有自主知识产权的PI3Kα及mTOR双靶点抑制剂,我们从BEZ235和PIK75与p110α的作用模式出发,设计筛选了一系列的母核结构并通过MM/PBSA方法优选出结合能较高的香豆素,2-喹啉酮及3-硝基喹啉母核。合成母核后,通过组合化学方法依次筛选母核上的两个支链。对于第一个支链,将母核与分子多样性的端基炔化合物片断在96孔板上进行"点击"合成原位筛选。对于第二个支链,首先常规制备上步筛选出的活性较好的化合物,再用Suzuki反应与一系列硼酸片断相连。产物的活性同时用重组p110α和mTOR进行筛选。对p110α和mTOR抑制活性都较好的抑制剂再针对p110α的ATP结合口袋进行分子对接,根据其作用模式,对支链上的取代基进行修饰,最终得到新颖的体外抗肿瘤活性较强的PI3Kα及mTOR双靶点抑制剂。
PI3K/mTOR;antitumor potency;inhibitor;coumarin;Structure-activity relationshi
本研究通过骨架替换以及计算机辅助的方法设计了一系列PI3K/mTOR靶向的小分子抑制剂,这一系列化合物按结构分为两大类,即4-(1,2,3-三氮唑-1’-基)香豆素类和N-芳基-4-(3-对氟苯磺酰胺芳基)邻苯二甲酰亚胺类。经过Fris重排、click、suzuki、霍夫曼降解等反应快速而高效的合成设计的目标物,再经MTT法筛选其抗肿瘤增殖活性,得到了具有显著活性的候选化合物。对于4-(1,2,3-三氮唑-1-基)香豆素母核,我们已经找到4个活性高的候选物,能够有效抑制肿瘤细胞增殖,IC50达纳摩尔级别,初步的机制研究表明,有一定的PI3K-AKT通路的抑制作用,然而细胞周期实验表明其与G2/M期有关且有明显的促凋亡作用,构效关系及分子对接实验表明是PLK1的靶向抑制剂,进一步的靶点确认正在进行。另外初步的体内小鼠A549移植模型实验表明其有70%的抑瘤活性。另一方面,该类母核化合物存在溶解性差及毒性较为明显的问题,拟后期利用纳米脂质体材料改进;对于N-芳基-4-(3-对氟苯磺酰胺芳基)邻苯二甲酰亚胺母核,我们已经发现具有潜在活性的N-(3-羟基苯基)-4-(3-对氟苯磺酰胺苯基)邻苯二甲酰亚胺,得出了初步的构效关系,分子对接实验表明是PI3Kα及mTOR双靶点的抑制剂,相关机制研究还在进行。