综述:基于吲哚的合成分子在癌症治疗中的应用:合成策略与构效关系

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Medicine in Drug Discovery CS10.8

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  这篇综述系统阐述了吲哚衍生物作为多靶点抗癌药物的研究进展,重点分析了其通过抑制Bcl-2、BRD4、拓扑异构酶II(Top-II)、酪氨酸激酶(VEGFR/EGFR/CDK)及微管蛋白等靶点的作用机制,并详细总结了关键结构修饰对活性(如IC50 值)的影响,为开发克服耐药性的新型抗癌药物提供了重要参考。

  

吲哚骨架的化学特性与抗癌潜力
吲哚作为含氮双环杂环化合物,其苯环与吡咯环的稠合结构赋予独特的化学反应性。通过C-3位、C-2/C-3π键及氮原子的修饰,可显著调节与癌症相关蛋白(如Bcl-2家族、BRD4)的相互作用。FDA已批准阿来替尼(alectinib)、舒尼替尼(sunitinib)等含吲哚结构的抗癌药物,证实该骨架的临床价值。

靶向Bcl-2蛋白的吲哚衍生物
化合物12通过抑制Bcl-2(IC50
1.2-11.10 μM)诱导癌细胞凋亡,其结构中4-甲氧基苯基和三唑硫醚片段对活性至关重要。分子对接显示,这些化合物与Bcl-2(PDB 4AQ3)结合能达-5.8 kcal/mol。

BRD4抑制剂的突破
化合物5(IC50
1.35 μM)通过阻断BRD4与染色质的结合,抑制HL-60细胞增殖。结构优化表明,2-氧代吲哚-3-亚丙基片段可增强与BRD4(PDB 4E96)的π-π堆积作用。

雌激素受体(ER)调控策略
化合物7作为他莫昔芬衍生物,对ER阳性MCF-7细胞(IC50
79.5 μM)表现出选择性抑制。其结构中二甲基氨基乙氧基苯基片段模拟了雌激素的立体构型,通过下调ERα信号通路发挥作用。

拓扑异构酶II与微管蛋白双重抑制
含咪唑-吲哚杂合结构的化合物11(IC50
53.17 μM)可同时靶向Top-IIα(PDB 5GWK)和微管蛋白,阻断DNA复制与有丝分裂。结构-活性关系(SAR)显示,4-羟基苯基三唑片段显著增强水溶性与靶点亲和力。

酪氨酸激酶信号通路干预
在VEGFR抑制方面,化合物15(IC50
8.27 μM)通过下调VEGF-A表达,阻断Ras/Raf/MEK/ERK通路。其硫代氨基脲片段与VEGFR2(PDB 4TZC)形成关键氢键。对于EGFR靶向治疗,化合物18(IC50
71 nM)的吲哚-苯乙胺结构可竞争性结合EGFR(PDB 1M17)的ATP位点,效力优于厄洛替尼。

细胞周期调控新策略
CDK4抑制剂24(IC50
0.7 μM)通过G1
/S期阻滞抑制Huh-7细胞增殖。其3,4,5-三甲氧基苯甲酰胺片段与CDK2(PDB 2A4L)的Val18形成疏水相互作用。

PI3K/AKT/mTOR通路调控
化合物29(IC50
1.66 μM)通过抑制AKT磷酸化阻断MCF-7细胞迁移。分子模拟显示,其吲哚-醌结构与PI3K(PDB 5AE9)的Lys802形成盐桥。

微管蛋白聚合抑制剂
化合物33(IC50
5 nM)作为喹啉-吲哚杂合体,通过结合微管蛋白(PDB 5LYJ)的秋水仙碱位点,诱导K562细胞凋亡。2-甲基喹啉乙烯基显著增强疏水相互作用。

未来展望
当前研究揭示了吲哚骨架在克服多药耐药性方面的独特优势——氮原子烷基化可增强BRD4抑制,而C-3位芳基化则利于Bcl-2靶向。通过理性设计双靶点药物(如Top-II/微管蛋白双重抑制剂),有望开发出更高效的低毒性抗癌候选物。

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