新型3,4-二氨基噻吩并[2,3-b]噻吩-2,5-二碳酰肼衍生物作为EGFRWT/EGFRT790M和微管蛋白双靶点抑制剂的抗肿瘤研究

本研究针对非小细胞肺癌(NSCLC)治疗中EGFR-TKIs耐药性和微管靶向药物单药疗效局限的问题，设计合成了一系列基于3,4-二氨基噻吩并[2,3-b]噻吩-2,5-二碳酰肼的新型双靶点抑制剂。研究人员通过MTT法证实化合物7a、7b和9对A431/H1975/A549细胞具有显著抗增殖活性(IC50 4.64-9.45 μM)，其EGFRT790M抑制活性(IC50 24.6 nM)优于奥希替尼，同时能有效抑制微管聚合(IC50 5.1 μM)。该研究为克服肿瘤耐药提供了新型双靶点药物设计策略。

　　

在肿瘤治疗领域，表皮生长因子受体(EGFR)和微管蛋白一直是两大经典靶点。尽管EGFR酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)如吉非替尼、厄洛替尼已广泛应用于非小细胞肺癌(NSCLC)治疗，但获得性耐药尤其是T790M"看门人"突变成为临床主要挑战。与此同时，微管靶向药物如CA-4虽具有抗血管生成作用，但单药治疗效果有限。面对这一困境，研究人员开始探索同时靶向EGFR和微管蛋白的双重抑制剂策略，以期克服耐药并增强疗效。

Princess Nourah bint Abdulrahman University的研究团队在《Bioorganic Chemistry》发表了一项突破性研究。他们以3,4-二氨基噻吩并[2,3-b]噻吩-2,5-二碳酰肼(化合物5)为母核，设计合成了一系列新型衍生物。研究采用MTT法评估抗增殖活性，HTRF Kinase-TK assay检测EGFR抑制能力，微管聚合实验评价tubulin抑制作用，并结合分子对接和分子动力学(MD)模拟阐明作用机制。通过egg-boiled技术进行ADME预测，评估了化合物的成药性。

化学合成部分显示，通过将化合物5与不同取代的苯乙酮或苯甲醛缩合，成功获得7a-g系列化合物。红外光谱(2958 cm^-1)和¹H NMR(2.33 ppm)证实了目标产物的结构特征。

生物学评价部分揭示，化合物7a对EGFR^T790M和EGFR^WT的IC₅₀分别达到24.6 nM和28.1 nM，显著优于奥希替尼(58.1 nM)和吉非替尼(373.5 nM)。在HCT116和T47D细胞系中，7a表现出3.12-4.12 μM的强效抗增殖活性。特别值得注意的是，7a对微管聚合的抑制活性(IC₅₀ 5.1 μM)与阳性对照CA-4(4.3 μM)相当，实现了真正的双靶点抑制。

分子机制研究表明，7a能像奥希替尼和来那替尼一样，与EGFR^T790M ATP结合腔中的Cys797形成不可逆共价结合。分子对接证实7a可同时占据EGFR和tubulin的活性位点，iMODs服务器进行的MD模拟显示蛋白-7a复合物具有良好稳定性。ADME预测表明7a和9具有理想的脂溶性和血脑屏障穿透性。

该研究成功开发出具有创新骨架的双靶点抑制剂，其核心优势在于：通过单一分子同时阻断EGFR信号通路和微管功能，不仅克服了T790M耐药突变，还通过协同作用增强了抗肿瘤效果。化合物7a的优异活性和成药性预测，为后续开发抗耐药肿瘤药物提供了重要先导化合物。这项研究为多靶点抗肿瘤药物设计提供了新思路，对解决临床耐药难题具有重要转化价值。