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基于奥希替尼骨架的含亚胺结构三突变EGFR激酶抑制剂的设计、合成与生物活性评价
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月22日 来源:Bioorganic Chemistry 4.5
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针对非小细胞肺癌(NSCLC)中EGFR三重突变(L858R/T790M/C797S)导致的第三代EGFR-TKIs耐药问题,研究人员以奥希替尼为骨架设计新型含亚胺片段可逆抑制剂。最优化合物DD-8对三突变EGFR激酶抑制活性(IC50=0.87 nM)优于布加替尼,细胞实验显示其抑制BaF3-EGFR(L858R/T790M/C797S)增殖的IC50达1.11 μM,并通过凋亡诱导、周期阻滞等机制证实其抗肿瘤潜力,为克服C797S耐药提供新策略。
肺癌长期占据全球癌症死亡率首位,其中非小细胞肺癌(NSCLC)患者常伴随表皮生长因子受体(EGFR)突变。尽管第三代EGFR酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)如奥希替尼能有效抑制T790M突变,但C797S位点的获得性突变导致药物结合位点丧失,成为临床耐药的新挑战。面对这一困境,辽宁大学的研究团队在《Bioorganic Chemistry》发表研究,通过结构优化开发出能靶向三重突变(L858R/T790M/C797S)的新型抑制剂。
研究采用基于结构的药物设计策略,重点改造奥希替尼中因C797S突变失效的α,β-不饱和酰胺结构。通过核磁共振(600/400 MHz)表征中间体,结合激酶抑制实验筛选活性化合物,并运用细胞增殖检测(CCK-8法)、流式细胞术分析凋亡与周期、Western blot验证信号通路抑制、Transwell迁移实验及分子对接等技术系统评估候选分子。
化学合成与活性筛选
通过AlCl3催化缩合反应构建吡啶并嘧啶核心骨架,引入亚胺片段获得DD系列化合物。激酶实验显示含亚胺结构的DD-8对三突变EGFR抑制活性(IC50=0.87 nM)较前体化合物提升157倍,且具有可逆结合特性。
生物学功能验证
在BaF3-EGFR(L858R/T790M/C797S)细胞中,DD-8的增殖抑制IC50为1.11 μM(2 μM时抑制率98.8%)。机制研究表明其通过激活caspase-3诱导凋亡,将细胞阻滞于G0/G1期,并显著抑制EGFR磷酸化及下游STAT3/MAPK信号通路。
药代动力学特性
肝微粒体稳定性实验显示DD-8代谢半衰期达42分钟,分子对接揭示其亚胺结构与Met793形成关键氢键,疏水腔相互作用维持了与突变激酶的紧密结合。
该研究突破了三代EGFR-TKIs的耐药限制,首次证实奥希替尼骨架经亚胺修饰后可实现高效可逆抑制。DD-8对三重突变的选择性优于野生型EGFR,潜在毒副作用更低,为开发第四代EGFR-TKIs提供了新思路。未来研究需进一步优化化合物代谢稳定性,推动其向临床转化。
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