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Mer 酪氨酸激酶(MerTK)过表达与多种肿瘤发生发展相关,是重要抗癌靶点。研究人员设计合成系列 2 - 取代苯胺嘧啶衍生物作为 MerTK 抑制剂。 lead compound 15f 抑制活性优异(IC50=37.5±2.7 nM),具良好药代动力学性质,为肿瘤治疗提供新选择。
在肿瘤的复杂发病机制中,酪氨酸激酶家族的异常激活往往扮演着关键角色。Mer 酪氨酸激酶(MerTK)作为 Tyro3-Axl-Mer(TAM)家族的重要成员,其组成型过表达与多种恶性肿瘤的发生、发展及治疗抵抗密切相关。例如在非小细胞肺癌(NSCLC)、乳腺癌、急性淋巴细胞白血病(ALL)等疾病中,MerTK 的过度表达不仅会增强肿瘤细胞的存活能力,还会导致肿瘤对化疗药物产生耐药性,这使得开发高效、安全的 MerTK 抑制剂成为肿瘤治疗领域的重要研究方向。然而,现有的 MerTK 抑制剂如 UNC569 虽有一定疗效,但存在 hERG 通道抑制等安全性问题,限制了其临床应用,因此亟需开发结构新颖、副作用小且具有良好药代动力学性质的新型抑制剂。
为解决上述问题,河北科技大学、河北中医药大学等国内研究机构的研究人员开展了相关研究。他们系统设计并合成了一系列 2 - 取代苯胺嘧啶衍生物,旨在筛选出高效低毒的 MerTK 抑制剂。研究发现,lead compound 15f 在抑制 Mer 激酶活性、抗肿瘤细胞增殖及诱导细胞凋亡等方面表现出色,且具有较高的口服生物利用度和良好的安全性,为肿瘤治疗提供了新的候选药物。该研究成果发表在《Bioorganic Chemistry》。
研究中用到的主要关键技术方法包括:通过薄层层析(TLC)监测反应进程,利用核磁共振(1H NMR、13C NMR)和高分辨质谱(HRMS)对目标化合物及中间体的结构进行确证,采用高效液相色谱(HPLC)验证化合物纯度,运用分子对接技术研究化合物与 Mer 激酶的结合模式,通过细胞增殖实验、细胞迁移实验及凋亡检测等评估化合物的抗肿瘤活性,还进行了药代动力学评价以考察化合物的体内特性。
化学合成
研究人员通过多步反应合成目标化合物。以 Scheme 1 为例,5 - 溴 - 2,4 - 二氯嘧啶(5)与反式 - 4 - 氨基环己醇(6)在室温下经亲核取代反应得到中间体 7(反式 - 4-((5 - 溴 - 2 - 氯嘧啶 - 4 - 基) 氨基) 环己醇),后续通过一系列反应构建不同结构的衍生物。所有化合物结构均经1H NMR、13C NMR 和 HRMS 确证,纯度均 > 95%。
生物学评价
15f 对 Mer 激酶表现出优异的抑制活性,IC50值为 37.5±2.7 nM,对 A2780、MDA-MB-231、HCT116 等多种癌细胞系具有广谱抗增殖活性。机制研究表明,其能剂量依赖性地抑制癌细胞迁移并诱导凋亡。分子对接显示,化合物与 Mer 激酶结构域通过氢键等相互作用稳定结合,验证了设计的合理性。
药代动力学研究
药代动力学评价显示,15f 具有良好的药代动力学性质,包括高曲线下面积(AUC)、较长半衰期和 32.4% 的口服生物利用度(F),且其生物利用度显著高于化合物 UNC2250(F:23%)。此外,15f 的 hERG liability 极低,降低了心脏毒性风险。
研究结论表明,该研究成功设计合成的系列 2 - 取代苯胺嘧啶衍生物中,15f 作为一种结构新颖的多维度 MerTK 抑制剂,在抑制肿瘤生长、诱导凋亡及药代动力学特性方面均表现优异,为 MerTK 靶向抗肿瘤药物的开发提供了新方向。其在解决现有抑制剂安全性问题的同时,拓展了 MerTK 抑制剂的结构多样性,有望为临床肿瘤治疗提供更有效的选择,对推动肿瘤靶向治疗的发展具有重要意义。