靶向TACE的肉桂啉衍生物：通过计算与实验方法探索其在乳腺癌治疗中的潜力

这篇研究通过计算模拟和实验验证，揭示了3-乙酰基-6-(取代苯甲酰基)肉桂啉-4(1H)-酮衍生物（C10）作为新型TACE（ADAM17）抑制剂的潜力。研究结合分子对接（-11.4 kcal/mol结合能）、100 ns分子动力学模拟（RMSD<1.5?）和MTT实验（IC50=41.3 μg/mL），证实该化合物通过阻断EGFR信号通路抑制MCF-7乳腺癌细胞增殖。ADMET预测显示其符合Lipinski五规则（LogP=1.50-3.61），且密度泛函理论（DFT）计算揭示2.09 eV的HOMO-LUMO能隙赋予其良好反应活性，为开发靶向乳腺癌的TACE抑制剂提供了新思路。

　　

分子靶标预测与网络分析
研究通过Venn分析发现102个肉桂啉衍生物靶点与18,389个癌症靶点存在96个交叉靶标，其中TACE（ADAM17）作为核心靶点占比26.7%。基因网络显示TACE与EGFR、PIK3CA、mTOR等关键致癌蛋白形成交互网络，通过剪切膜结合型TNF-α（EC50=0.1 nM）激活下游炎症和转移通路。Ramachandran图验证靶蛋白3WEJ的立体结构合理性（88.5%残基位于优势区）。

计算模拟与结合机制
分子对接显示4-硝基取代衍生物C10与TACE活性位点形成3.04-3.22?氢键（His405/Val440/Asn442），结合能达-11.4 kcal/mol。100 ns分子动力学模拟证实复合物稳定性（Cα-RMSD=1.5?），关键残基His405保持55%氢键占有率。密度泛函理论计算显示C10的HOMO（-8.66 eV）电子密度集中于肉桂啉环，而LUMO（-6.57 eV）定位于硝基苯甲酰基，2.09 eV能隙表明其适宜的药物活性。

合成与表征
通过四步反应合成C10：4-氯苯胺经重氮化后与乙酰乙酸乙酯缩合（收率82%），AlCl₃催化环化（收率76%），最后与4-硝基苯甲醛缩合（收率79%）。FTIR证实C=O伸缩振动（1718 cm^-1）和NO₂特征峰（1548/1356 cm^-1）；¹H-NMR显示芳香质子多重峰（δ 6.87-7.91 ppm）和乙酰基单峰（δ 2.59 ppm）。

药理活性评估
MTT实验显示C10对MCF-7细胞呈剂量依赖性抑制（100 μg/mL时存活率33.8%），IC₅₀为41.3 μg/mL。SwissADME预测其具备良好口服生物利用度（TPSA=125.71 ?²），但存在CYP2C9/2C19抑制风险（PAINS警报2处）。与临床TACE抑制剂TAPI-1相比，C10显示出更优的选择性（对MMP-2/9抑制活性<10%）。

转化医学意义
该研究首次阐明肉桂啉骨架通过双重机制发挥作用：直接抑制TACE酶活性（K_i=0.8 μM）和阻断EGFR反式激活。分子模拟揭示C10的4-硝基与TACE锌离子结合域（Zn²⁺-NO₂距离2.1?）产生特异性相互作用，这为开发克服耐药性的新一代乳腺癌靶向药物提供了结构优化方向。