综述：4-噻唑烷酮第五位结构优化产生新型强效PIM1激酶抑制剂——具有诱导凋亡和激活Caspase 3/7能力以对抗结直肠癌

这篇综述系统阐述了通过4-噻唑烷酮第五位引入苯基的结构优化策略，成功开发出靶向PIM1激酶（Proviral Integration Moloney病毒激酶）的新型抗癌化合物6c和6e。研究证实这两个化合物通过结合P-loop柔性区域（Kd 值达纳摩尔级）和关键氨基酸Lys67，展现出对结直肠癌（CRC）、肝癌（HepG-2）和乳腺癌（MCF-7）细胞系的显著抑制活性（IC50 <0.172μM），同时通过激活Caspase 3/7（最高65%）和诱导凋亡（55%）发挥抗癌机制。

　　

化学合成与结构优化
通过多步有机合成构建了10个新型4-噻唑烷酮衍生物（5a-e和6a-e），关键步骤包括：以百里酚为起始原料，经Mannich反应构建2-羟基-3-异丙基-6-甲基苯甲醛骨架；随后与不同取代的氨基硫脲缩合形成席夫碱中间体4a-e；最终通过环合反应引入噻唑烷酮核心。核磁共振（¹
H-NMR和¹³
C-NMR）及质谱（EIMS）证实目标化合物结构，其中5-苯基取代系列（6a-e）的分子量范围达443-493 Da。

抗癌活性筛选
采用MTT法评估化合物安全性（Wi-38正常肺成纤维细胞EC₁₀₀
值）和抗癌效果：

• 5-苯基衍生物6e对结直肠癌Caco-2细胞展现出惊人活性（IC₅₀
  0.066±0.002μM），较未取代类似物5e（IC₅₀
  0.499μM）活性提升7.6倍
• 吡啶取代物6c对三系癌细胞均有效（Caco-2：0.171μM；HepG-2：0.141μM；MCF-7：0.154μM）
• 构效关系显示：3位吡啶/甲氧苯基取代增强氢键作用，而萘基（6e）通过疏水相互作用显著提升活性

作用机制解析
流式细胞术揭示6e诱导Caco-2细胞晚期凋亡率达55%，较6c（39%）更具优势。Caspase 3/7激活实验显示6e处理组荧光信号增强65%，证实其通过线粒体凋亡通路发挥作用。ADP-Glo?激酶检测显示6c对PIM1抑制活性（IC₅₀
0.778μM）优于阳性药星形孢菌素（1.466μM）。

分子模拟与机制验证
采用MOE 2016.08软件进行诱导对接，发现：

• 6c形成三重氢键网络：与Lys67的羰基/吡啶氮作用（-8.85 kcal/mol结合能）
• 5-苯基完美嵌入P-loop（残基45-52），引起Phe49旋转20.2°
• 分子动力学（100 ns）显示6c复合物RMSD波动仅0.4?，维持稳定结合

临床转化价值
该研究突破性发现：

1. 首创通过5-苯基噻唑烷酮靶向PIM1激酶P-loop的变构抑制策略
2. 化合物6e实现"双低"特性：低细胞毒性（EC₁₀₀

IC₅₀
）与高效抗癌

1. 为克服PIM1介导的化疗耐药（特别是CRC）提供新化学骨架

未来展望
基于现有成果，后续可开展：

• 6e的体内药效学评估（PDX模型）
• 针对P-loop的二次结构优化（如引入氟原子增强结合）
• 探索PIM1/PIM2双靶点抑制剂的开发