新型1,2,3,4-四氢异喹啉-靛红杂合体作为CDK-5抑制剂的创新研究：合成、生物活性与分子对接分析

本研究针对肿瘤治疗中CDK-5靶点抑制剂开发的迫切需求，设计合成了一系列新型1,2,3,4-四氢异喹啉-靛红杂合体。通过体外抗肿瘤活性筛选发现多个化合物对A549、HepG2和Hela细胞株具有显著抑制活性（IC50最低达6.7 nM），分子对接证实化合物与CDK-5活性位点存在强相互作用，为开发新型CDK-5抑制剂提供了先导化合物。

　　

在肿瘤靶向治疗领域，细胞周期蛋白依赖性激酶5(CDK-5)的异常活化与多种恶性肿瘤的增殖、迁移和生存密切相关。然而，现有CDK-5抑制剂存在选择性差、毒副作用大等问题，迫切需要开发新型高效抑制剂。针对这一挑战，王亮亮团队在《Journal of Heterocyclic Chemistry》发表的研究中，创新性地将1,2,3,4-四氢异喹啉(THIQ)与靛红(Isatin)两种优势结构单元进行杂合，构建了一系列具有潜在CDK-5抑制活性的新型化合物。

研究采用多步有机合成方法构建目标化合物，通过核磁共振氢谱(¹H NMR)、碳谱(¹³C NMR)和高分辨质谱(HRMS)进行结构确证。采用MTT法评价化合物对A549（人肺癌细胞）、HepG2（人肝癌细胞）和Hela（人宫颈癌细胞）三种肿瘤细胞的增殖抑制活性。通过细胞迁移实验和克隆形成实验评估候选化合物对肿瘤细胞恶性表型的抑制能力。最后运用分子对接技术模拟化合物与CDK-5蛋白的相互作用模式。

体外抗肿瘤活性筛选结果

通过系统性的活性评价，研究发现大多数化合物对三种肿瘤细胞系表现出显著抑制活性。针对A549细胞的IC₅₀值范围为6.47–25.08 μM，对HepG2细胞的IC₅₀值为2.55–46.85 μM，对Hela细胞的抑制活性最为突出，IC₅₀值范围达0.0067–87.35 μM。特别值得注意的是化合物6g对Hela细胞表现出纳摩尔级别的超高活性（IC₅₀ = 6.7 nM），显示出优异的选择性抑制能力。

细胞迁移与克隆形成抑制结果

研究人员选取活性显著的化合物6k、6m和6n进行进一步功能研究。迁移实验结果表明这些化合物能够有效抑制三种肿瘤细胞的迁移能力，暗示其可能具备抑制肿瘤转移的潜力。克隆形成实验证实这些化合物可显著降低肿瘤细胞的集落形成效率，说明其能够抑制肿瘤细胞的长期增殖潜能。

分子对接研究结果

为探究化合物的作用机制，研究团队对活性最显著的化合物6g、6p和6q进行了分子对接研究。结果显示这些化合物与CDK-5蛋白的活性位点形成了强烈的相互作用，具有优异的结合亲和力。对接模型表明化合物通过氢键、疏水相互作用等分子间作用力与CDK-5的关键氨基酸残基结合，为其抑制活性提供了结构基础。

该研究成功设计并合成了一系列结构新颖的1,2,3,4-四氢异喹啉-靛红杂合体，系统评价了其抗肿瘤活性并初步探索了作用机制。化合物6g对Hela细胞表现出纳摩尔级别的抑制活性（IC₅₀ = 6.7 nM），是目前报道的同类化合物中活性最为显著的之一。功能实验证实多个化合物能够有效抑制肿瘤细胞的迁移和克隆形成能力。分子对接研究揭示了化合物与CDK-5靶点的结合模式，为后续结构优化提供了重要依据。这些研究结果表明1,2,3,4-四氢异喹啉-靛红杂合体作为新型CDK-5抑制剂具有广阔的开发前景，为肿瘤靶向治疗提供了新的先导化合物结构骨架。