靶向线粒体的烷基-芳基苯乙烯基吲哚染料：荧光成像与诊疗一体化探针的开发及应用

针对结直肠癌(CRC)治疗面临的耐药性和靶向性不足等问题，研究人员设计了一系列新型查耳酮衍生物，通过引入苯丙氨酸/色氨酸增强水溶性，发现化合物5f和5g能显著抑制HCT116细胞增殖，诱导SubG0-G1期阻滞并通过p53/Bax/Bcl-2通路促凋亡。激酶组分析首次揭示其PKC抑制活性，动物实验显示抗肿瘤效果媲美阿霉素，为CRC治疗提供新型候选药物。

　　

在全球癌症负担日益加重的背景下，结直肠癌(CRC)作为死亡率排名第二的恶性肿瘤，其治疗面临严峻挑战。尽管手术切除和靶向治疗取得进展，但EGFR/VEGFR抑制剂等临床用药普遍存在耐药性、脱靶毒性等问题。尤其值得注意的是，到2040年CRC年死亡人数预计将激增73%，这促使科学家们亟需开发新型靶向药物。

赫勒万大学（Helwan University）的研究团队基于天然查耳酮骨架，创新性地将氨基酸残基（苯丙氨酸/色氨酸）引入分子设计，成功合成16种水溶性改良衍生物。这些化合物通过模拟索拉非尼的分子特征，将疏水尾段、氢键供受体与芳环头铰链结合区有机结合。研究成果发表于《European Journal of Medicinal Chemistry》，揭示了首类具有PKC抑制活性的查耳酮类抗癌剂。

研究采用NCI-60细胞系筛选、激酶组谱分析（340种人源激酶）、流式细胞术检测SubG₀-G₁期阻滞等关键技术，结合HCT116移植瘤模型评估体内疗效。通过检测caspase-3、p53及Bax/Bcl-2比值等凋亡标志物，系统阐明了作用机制。

化学合成
通过Boc保护的氨基酸与3-氨基苯乙酮缩合，再与芳香醛进行Claisen-Schmidt反应构建查耳酮骨架，最终以72-95%收率获得目标化合物5a-h（苯丙氨酸系）和6a-h（色氨酸系）。

活性筛选
NCI-60筛选显示11个化合物具有显著生长抑制活性，其中5f和5g对HCT116的GI₅₀达纳摩尔级，且对正常WI-38成纤维细胞无显著毒性。

机制研究
化合物通过上调caspase-3（凋亡执行蛋白）和肿瘤抑制因子p53，同时调节Bax/Bcl-2（促凋亡/抗凋亡蛋白）平衡诱导次级坏死。激酶组分析首次发现其对PKC（蛋白激酶C）亚型的强效抑制，这可能解释其独特的细胞周期阻滞作用。

体内验证
在HCT116异种移植模型中，5f和5g的肿瘤抑制率与阿霉素相当，且未观察到明显毒性反应，证实其治疗窗口优势。

这项研究突破性地将氨基酸修饰策略与查耳酮骨架相结合，不仅解决了该类化合物水溶性差的瓶颈，更首次揭示其PKC抑制新靶点。化合物5f和5g展现的多重作用机制（细胞周期阻滞、凋亡诱导及激酶抑制）为克服CRC耐药性提供了新思路，特别是对VEGFR-2/EGFR抑制剂失效病例具有重要转化价值。研究团队特别致谢沙特Taif大学（项目编号TU-DSPP-2024-86）和美国NCI的药物筛选支持，这些国际合作加速了抗癌药物的全球化研发进程。