吡唑并吡啶衍生物作为新型钙网蛋白(CALR)配体通过诱导钙超载抑制三阴性乳腺癌(TNBC)的设计、合成与评价

针对三阴性乳腺癌(TNBC)缺乏有效靶点的治疗难题，研究人员设计合成了一系列吡唑并吡啶衍生物作为新型钙网蛋白(CALR)配体。其中先导化合物2a展现出高结合亲和力(Kd=2.6μM)和强效抗肿瘤活性(IC50=0.1μM)，通过诱导钙超载触发TNBC细胞凋亡。体内实验证实其安全性及疗效，为TNBC治疗提供了新策略。

　　

三阴性乳腺癌（TNBC）因其缺乏雌激素受体、孕激素受体和HER2表达，成为乳腺癌中最具侵袭性的亚型，临床治疗选择极为有限。肿瘤细胞内钙离子稳态的破坏已被证实可诱导癌细胞死亡，而钙网蛋白（Calreticulin, CALR）作为内质网关键钙结合蛋白，在多种肿瘤中高表达，却鲜有针对其开发的特异性配体。这一现状促使研究人员探索通过靶向CALR诱导钙超载的创新治疗策略。

中国某研究机构团队在《Journal of Medicinal Chemistry》发表的研究中，系统设计了吡唑并吡啶衍生物作为新型CALR配体。通过结构优化获得先导化合物2a，其以2.6μM的K_d值（解离常数）强效结合CALR，并在体外实验中显示出0.1μM的IC₅₀（半抑制浓度）抗TNBC活性。机制研究表明，2a通过特异性结合CALR破坏钙稳态，诱发内质网应激和线粒体途径凋亡。小鼠模型进一步验证了该化合物在抑制肿瘤生长同时具有良好安全性。

关键技术方法包括：1）基于结构的配体设计；2）表面等离子共振(SPR)测定结合亲和力；3）MTT法检测细胞活力；4）流式细胞术分析钙离子水平和凋亡；5）异种移植模型评估体内药效。

【CALR配体的设计与优化】
通过分子对接模拟筛选出吡唑并吡啶核心结构，经21步合成获得系列衍生物。化合物2a在SPR检测中表现出最优CALR结合能力，K_d值较初始化合物提升15倍。

【体外抗肿瘤活性】
2a对MDA-MB-231等TNBC细胞系的抑制活性显著（IC₅₀ 0.1-0.8μM），选择性指数达12.5。钙成像显示其可快速升高胞内Ca²⁺浓度至基础值4倍。

【作用机制解析】
共免疫沉淀证实2a-CALR直接相互作用，Western blot显示凋亡标志物cleaved PARP和caspase-3表达上调。线粒体膜电位检测提示钙超载引发凋亡级联反应。

【体内药效与安全性】
在TNBC异种移植模型中，2a（10mg/kg）使肿瘤体积缩小68%，且未引起血钙异常或器官毒性。

该研究首次证实吡唑并吡啶骨架可作为CALR靶向药物的优势结构，其通过"钙超载-凋亡"轴发挥抗TNBC作用的创新机制，为突破当前TNBC治疗瓶颈提供了化学工具和理论依据。2a的优异成药性特征更预示着其临床转化潜力，未来或可拓展至其他CALR高表达肿瘤的治疗。