基于位点选择性修饰的一步法合成低毒性天然互变异构体12-羟基阿莫拉斯他汀及其抗肿瘤机制研究

本研究针对天然柠檬苦素类化合物toosendanin（TSN）肝毒性高、结构修饰困难等问题，开发了LiHMDS介导的C-12位点选择性脱乙酰化技术，实现了一步合成12-hydroxyamoorastatin（HAR）。通过NMR、LC-MS、DFT计算和X射线分析纠正了HAR/MTN互变异构的错误认知，证实其为C-12/C-29互变异构体系。体内外实验表明HAR通过抑制DDR修复、调控HSF-1/HSPs通路、破坏BAX/BCL2平衡等多机制发挥抗肿瘤作用，在JIMT-1异种移植模型中实现62%肿瘤生长抑制且无肝毒性，为开发高效低毒天然抗肿瘤先导化合物提供了新策略。

　　

乳腺癌已超越肺癌成为全球最高发癌症，其中三阴性和HER2阳性亚型因恶性程度高、治疗靶点有限、易产生耐药和转移而临床预后极差。传统中药苦楝皮活性成分toosendanin（TSN）虽具有广谱纳摩尔级抗肿瘤活性，但其严重肝毒性制约了临床开发。更棘手的是，TSN分子中存在羟基、羰基、呋喃环等多敏感基团，导致定点修饰困难，结构-活性关系（SAR）研究受阻。与此同时，其C-12脱乙酰化产物12-hydroxyamoorastatin（HAR）虽报道具有抗肿瘤潜力，但因天然来源稀缺、结构存在互变异构争议，相关研究长期停滞。

云南中医药大学的研究团队在《Bioorganic Chemistry》发表的研究中，通过LiHMDS介导的C-12位点选择性脱乙酰化反应，首次实现从TSN到HAR的一步高效合成（收率83%）。借助多维核磁共振（包括¹H-¹³C HSQC、HMBC）、液相色谱-质谱联用（LC-MS）、密度泛函理论（DFT）计算及X射线单晶衍射等技术，纠正了学界长期将HAR与meliartenin（MTN）误认为C-11/C-12羰基互变异构体的认知，确证其实际为C-12羟基与C-29半缩醛之间的动态互变体系，并定量解析了溶液中各互变异构体的相对含量。

在机制研究方面，通过建立JIMT-1（HER2阳性）异种移植瘤模型，发现HAR的肿瘤生长抑制率（TGI）达62%，显著优于TSN的17%，且病理学检查证实其无肝毒性。进一步机制解析揭示：HAR能特异性抑制DNA损伤修复（DDR）通路关键蛋白，下调热休克转录因子HSF-1及其下游HSPs家族分子表达；通过诱发"合成致死"效应增强肿瘤细胞对DNA损伤的敏感性；打破促凋亡蛋白BAX与抗凋亡蛋白BCL2的稳态平衡；同时激活细胞自噬程序形成多维度抗肿瘤网络。

该研究的创新价值在于：首次建立TSN C-12定点修饰的技术路径，解决HAR资源短缺难题；修正了长达二十余年的互变异构体结构误判，为后续构效关系研究奠定基础；发现HAR作为天然先导化合物兼具高效抗肿瘤与低毒特性，尤其对难治性乳腺癌显示独特优势。研究提出的"通过关键位点修饰同时增效减毒"策略，为其他高活性高毒性天然产物的开发提供了范式参考。