新型3,4-二氢萘-1(2H)-酮衍生物通过抑制NF-κB和MAPK通路诱导肝癌细胞凋亡及迁移抑制的机制研究

肝癌治疗面临术后复发率高、化疗毒性及放疗耐药等挑战。山东科研团队设计合成35种哌嗪修饰的3,4-二氢萘-1(2H)-酮衍生物(DHNs)，发现氟代化合物28能显著抑制HepG2细胞增殖，通过下调Bcl-2、上调BAX/C-caspase-3诱导凋亡，并阻断G2期和细胞迁移。机制研究揭示其通过抑制NF-κB(p65/IκB-α)和MAPK(p38/ERK)磷酸化发挥抗肝癌作用，为靶向双通路药物开发提供新策略。

　　

肝癌是全球第六大高发恶性肿瘤，其治疗困境犹如"三座大山"：手术刀难以清除的隐匿转移灶、化疗药物伤敌一千自损八百的毒性、以及放疗后肿瘤细胞的"负隅顽抗"。更棘手的是，核因子κB(NF-κB)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)这两条信号通路在肝癌细胞中常常"异常活跃"，如同两条失控的高速公路，持续输送着促进肿瘤生长和转移的"物资"——从抑制凋亡的Bcl-2蛋白到驱动细胞周期的ERK激酶。面对这一难题，山东重点实验室联合团队将目光投向了一类具有α,β-不饱和酮结构的3,4-二氢萘-1(2H)-酮衍生物(DHNs)，这类化合物此前已展现抗菌、抗炎等多重活性，但能否在抗癌战场大显身手仍是未解之谜。

研究人员采用"骨架融合"策略，以DHN为母核，通过亲核取代引入哌嗪环增强脂溶性，再经Claisen-Schmidt缩合接入氟苯/硝基苯片段提升水溶性。从35个新化合物中脱颖而出的"明星分子"28号化合物，在保留低毒性的同时，对HepG2细胞的杀伤力较前代化合物提升显著。当深入探究其作用机制时发现，该化合物如同精准的"通路狙击手"：一方面通过下调"细胞生存卫士"Bcl-2、上调"凋亡执行者"BAX和C-caspase-3，将肝癌细胞推向死亡深渊；另一方面则通过冻结细胞周期于G₂期、阻断迁移能力，切断肿瘤扩散的退路。更令人振奋的是，Western blot实验揭示其能同时抑制NF-κB通路中p65和IκB-α的磷酸化，以及MAPK通路中p38和ERK的激活，这种"双管齐下"的作用模式为克服单通路抑制导致的代偿性激活提供了新思路。

关键技术包括：1)核磁共振(¹H/¹³C NMR)和高分辨质谱(HRMS)表征化合物结构；2)CCK-8法检测THLE-3正常肝细胞和HepG2肝癌细胞的毒性差异；3)流式细胞术分析细胞周期和凋亡；4)划痕实验评估迁移抑制；5)Western blot检测关键蛋白表达及磷酸化水平。

【合成与结构表征】
通过碱性条件下亲核取代和酸性催化Claisen-Schmidt缩合两步反应，成功构建含哌嗪环的DHNs衍生物库，其中2,3,4-三氟代衍生物28因最优的溶解度平衡被选为先导化合物。

【抗肝癌活性】
28号化合物对HepG2的IC₅₀较前代化合物6m降低40%，且对正常肝细胞THLE-3的毒性下降25%，治疗窗口显著拓宽。

【凋亡诱导机制】
28处理组中促凋亡蛋白BAX表达上调3.2倍，而抗凋亡蛋白Bcl-2下降至对照组的31%，切割形式的caspase-3(C-caspase-3)增加4.7倍，呈现典型的线粒体凋亡通路激活特征。

【周期阻滞与迁移抑制】
流式检测显示G₂期细胞比例从12.4%增至38.7%，划痕实验证实24小时迁移率降低62%，暗示其可能通过干扰微管功能抑制细胞运动。

【信号通路调控】
免疫印迹显示p65、IκB-α、p38和ERK磷酸化水平分别降低54%、67%、43%和58%，首次证实DHNs可通过协同抑制NF-κB/MAPK双通路发挥抗肝癌作用。

这项发表于《European Journal of Medicinal Chemistry》的研究，不仅为肝癌治疗提供了具有"双通路抑制"特性的候选药物，更通过哌嗪环的结构修饰实践了"骨架融合"策略在抗癌药物设计中的价值。特别值得注意的是，28号化合物展现的"高活性-低毒性"特征，突破了传统化疗药物"杀敌一千自损八百"的困局。Gui-Ge Hou团队在讨论中指出，该化合物的盐酸盐形式大幅提升了生物利用度，而氟原子的引入则巧妙平衡了细胞穿透性与代谢稳定性。这些发现为后续开发兼具NF-κB和MAPK抑制活性的抗肝癌药物奠定了坚实基础，也为探索DHNs在其它恶性肿瘤中的应用提供了范式参考。