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新型含1,2,3-三唑的喹唑啉衍生物4-TCPA通过靶向VEGFR2信号通路抑制肿瘤增殖与凋亡的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月02日 来源:Scientific Reports 3.8
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本研究针对现有VEGFR2抑制剂临床副作用严重的问题,设计合成了一种新型含1,2,3-三唑的喹唑啉化合物4-TCPA。通过MTT实验、流式细胞术和qRT-PCR等技术证实,该化合物对A549(35.70μM)、MCF7(19.50μM)和K562(5.95μM)癌细胞具有显著抑制作用,并能下调VEGFR2/EGFR/mTOR通路诱导凋亡,为开发高效低毒的抗癌药物提供了新思路。
癌症作为全球第二大死因,其治疗面临转移和耐药性两大挑战。尽管靶向血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)的抑制剂如帕唑帕尼(Pazopanib)等已应用于临床,但严重副作用限制了其应用。肿瘤微环境和多信号通路(如EGFR/mTOR/PI3K)的异常激活进一步加剧了治疗难度。在此背景下,来自伊朗大不里士大学和德黑兰医科大学的研究团队设计了一种保留厄洛替尼(Erlotinib)药效团特征的新型化合物——含1,2,3-三唑的喹唑啉衍生物4-TCPA,通过靶向VEGFR2信号通路开展抗癌研究,成果发表于《Scientific Reports》。
研究采用点击化学法合成4-TCPA,通过核磁共振(1H NMR、13C NMR)和高分辨质谱(HRMS)确认结构。体外实验选用A549(肺癌)、MCF7(乳腺癌)、K562(白血病)及正常成纤维细胞HFF2,通过MTT法检测细胞毒性,流式细胞术分析凋亡(Annexin V/PI双染),比色法测定caspase-3/7活性,qRT-PCR检测Akt/mTOR/MAPK等基因表达。
合成与表征
通过四步反应合成4-TCPA,关键步骤包括4-氯-6,7-双(2-甲氧基乙氧基)喹唑啉与丙炔胺的亲核取代,以及后续的点击化学反应。产物经光谱鉴定为米色固体,收率73%,熔点212-214°C。
细胞毒性分析
4-TCPA对三种癌细胞的IC50显著低于厄洛替尼(Erlotinib),尤其对K562细胞活性最强(5.95μM),且对正常细胞HFF2毒性较低(IC50 135.2μM),显示良好选择性。
凋亡诱导机制
流式结果显示,4-TCPA处理72小时后,MCF7和K562细胞凋亡率分别达61.87%和64.03%,显著高于对照组。caspase-3/7活性检测证实其通过激活凋亡执行蛋白发挥作用。
基因表达调控
qRT-PCR揭示4-TCPA能时间依赖性地下调VEGFR2和EGFR表达,同时对mTOR、MAPK等通路产生差异化影响:在A549中主要抑制EGFR/VEGFR2;在MCF7中显著降低mTOR/MAPK;在K562中显著下调Akt/mTOR。
这项研究证实4-TCPA通过多靶点作用机制(尤其是VEGFR2/EGFR双重抑制)和强效凋亡诱导能力,展现出优于现有药物的抗癌潜力。其差异化调控信号通路的特点提示可能适用于不同癌症类型的个性化治疗。未来需开展动物实验验证体内效果,并探索与免疫治疗的联用策略。该研究为开发新一代高效低毒VEGFR2抑制剂提供了重要理论基础,同时为克服肿瘤微环境介导的耐药性开辟了新途径。
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