《European Journal of Medicinal Chemistry》：Discovery of Chromone-Derived EGFR Inhibitors as Potent Apoptosis Inducers in Cancer:
in vitro and
in vivo Insights
编辑推荐：
•新发现的C-2苯胺化色酮类化合物是极具潜力的新型抗癌候选物质。•化合物4v、4x和4y在针对MCF-7细胞的实验中表现优于厄洛替尼。•核心化合物4v在60.7 nM浓度下即可抑制EGFR激酶，其效果与厄洛替尼相当。•4v可通过激活P53和Caspase途径，引发G2/M期停滞及
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新发现的C-2苯胺化色酮类化合物是极具潜力的新型抗癌候选物质。
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化合物4v、4x和4y在针对MCF-7细胞的实验中表现优于厄洛替尼。
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核心化合物4v在60.7 nM浓度下即可抑制EGFR激酶，其效果与厄洛替尼相当。
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4v可通过激活P53和Caspase途径，引发G2/M期停滞及细胞凋亡。
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计算模拟显示，4v更倾向于与处于非活性状态的EGFR结合。
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在体内实验中，4v在缩小肿瘤体积及抑制肿瘤生长方面与厄洛替尼效果相当。
引言
由于在天然产物及生物活性化合物中普遍存在，色酮类及其衍生物一直是药物发现领域长期研究的重点。1这类化合物具有多种生物活性，包括抗癌、抗炎、抗真菌、抗病毒、抗糖尿病、抗肿瘤、抗氧化、调节免疫、抗过敏、神经保护以及抗菌作用等。2芳基胺存在于众多具有药理价值的化合物中，可用于多种转化反应。3具有氨基功能的色酮类化合物展现出良好的生物活性，被视为治疗多种疾病的潜在药物。4多种哌嗪功能化的色酮类化合物已被研究作为抗炎和抗菌剂。5还有研究描述了某些氨基色酮、氨基香豆素及其苯并并合衍生物的抑增殖特性。6
一种名为Capillarisin的天然色酮（见图1），存在于艾菊中7，可抑制由NFκB依赖的基质金属蛋白酶-9（MMP-9）基因表达所引发的肿瘤促进因子棕榈酸佛波醇乙酸酯（PMA）的作用，该作用通过P38 MAPK和JNK信号通路实现，从而抑制MCF-7乳腺癌细胞中的侵袭性癌细胞生长。8另有研究称，它在HepG2和Huh7肝癌细胞中可通过抑制白细胞介素-6（IL-6）来阻止转录因子STAT3的激活。9还有研究表明，Capillarisin可通过调控p21、p27及周期蛋白来抑制前列腺癌细胞的生长，同时还能抑制MMP2、MMP9、存活素以及STAT3的激活。10此外，它还能在骨肉瘤细胞中引发细胞凋亡，抑制癌细胞生长并导致细胞周期在G0/G1期停滞，同时还会降低线粒体膜电位。11另外，另一种源自中国延龄草根部的天然色酮类抗癌物质tupichinols E（见图1），在治疗三阴性乳腺癌以及雌激素受体阳性乳腺癌方面也表现出显著疗效，其治疗效果部分归因于其对表皮生长因子受体（EGFR）的抑制作用。12
黄芩素（见图1）也是另一种从黄芩根部提取的天然色酮类化合物，它能抑制肿瘤细胞增殖、阻断恶性细胞行为，并在胶质母细胞瘤和肝癌等癌症中引发细胞凋亡。它通过抑制EGFR磷酸化以及下调p-ERK和p-Akt等下游标志物来实现这一作用。13
针对异常活跃的EGFR激酶结构域进行靶向治疗是肿瘤学领域非常有效的治疗策略，尤其是在非小细胞肺癌治疗中。12通过设计能够与激酶的ATP结合位点、别构位点或正别构位点结合的小分子抑制剂，可以干扰促肿瘤信号传导，从而阻止癌细胞生长。尽管第一代苯胺喹唑啉类EGFR抑制剂如吉非替尼和厄洛替尼（见图1）以及后续的第二代、第三代EGFR抑制剂在临床应用中取得了成功，但内在耐药性和获得性耐药性的出现仍然是一个重大挑战。14耐药性通常是通过与EGFR二次突变相关的靶点机制，或是通过激活其他替代途径来绕过药物抑制作用的非靶点机制产生的。14b这一挑战促使人们不断开发新的药物，以克服旧有治疗药物的耐药性问题，为患者提供更持久的疗效。15
在我们的研究中，我们旨在借鉴天然色酮衍生的EGFR抑制剂以及苯胺喹唑啉类合成靶向治疗药物的架构，设计出一种新的化合物骨架。这一目标是通过结合这两种药物中的关键药效元素来实现的，即前者中的色酮环结构与后者中的苯胺基团结构（见图1）。该设计旨在提升这些分子与EGFR的结合亲和力，同时增强它们对癌细胞的药效和药代动力学效应。在分子层面，这种骨架结构及其功能化修饰可以为识别EGFR结合位点中的关键区域提供基础。进一步分析可知，C-4位的羰基可作为关键的结合区域，而C-2位的苯胺基团修饰则有助于在腺嘌呤结合位点形成氢键或π–π堆叠作用。此外，C-6位的功能化修饰也可为这些化合物提供额外的氢键结合和/或疏水相互作用机会（见图1）。
本研究旨在全面了解新合成的苯胺化色酮类化合物的生物活性。鉴于我们在设计及合成EGFR抑制剂16以及各类功能化色酮类化合物17方面取得的成功经验，我们决定继续研发新型苯胺化色酮衍生物作为抗癌药物。
章节摘要
化学部分
本文介绍了如方案1、方案2、方案3所示的几种苯胺化色酮类化合物的简便高效合成方法。在该方法中，2-(甲硫基)-4H-色烯-4-酮先被氧化为磺酮形式，再通过C-2位与伯胺发生亲核取代反应，从而得到2-(芳基氨基)-4H-色烯-4-酮。此外，我们还采用了苏兹基偶联反应，从而快速获得一系列6-芳基-2-(芳基氨基)-4H-色烯-4-酮化合物。
结论
综上所述，我们成功开发出一种高效可靠的C-2苯胺化色酮衍生物合成方法。在本研究中，化合物4v展现出极高的抗癌潜力，其EGFR激酶细胞毒性活性与厄洛替尼相当，在模拟厄洛替尼作用的SEC异种移植小鼠模型中也显示出显著的体内抗肿瘤效果。它的细胞毒性机制涉及P53通路、BAX、PUMA以及CASPASES-7、-8、-9蛋白的活化。
化学部分
基本信息：所有化学品和溶剂均从商业供应商处购买。化学反应过程通过分析型薄层色谱法进行监测。所有反应均在干燥的玻璃器皿中进行。红外光谱通过红外光谱仪测定，吸收峰频率以波数（cm-1）表示。所有化学位移值以δ单位（ppm）给出。1H NMR谱在400 MHz的核磁共振仪上测定，耦合常数也在文中列出。
CRediT作者贡献说明
Reem Arafa：负责文章撰写——审稿与编辑、研究指导、资源协调、资金筹集、数据分析、概念构思。Ahmed Elnahrawy：负责文章撰写——初稿撰写、数据可视化、实验方法设计、实验实施。Mohamed S. Nafie：负责文章撰写——初稿撰写、资源协调、实验方法设计、实验实施、数据分析、数据整理、概念构思。Ramendra Pratrap：负责文章撰写——审稿与编辑、资源协调、资金筹集、数据分析。Mohamed Elsayed：负责文章撰写——初稿撰写、实验方法设计。
伦理声明
本研究遵循ARRIVE（动物研究：体内实验报告规范）指南开展。该研究已获得苏伊士运河大学伦理审查委员会的批准。（批准编号：SCU-Sci-RSC432/2025）
利益冲突声明
所有作者声明不存在需要公开的利益冲突。
利益冲突声明
? 所有作者声明存在以下可能被视为利益冲突的财务利益/个人关系：Reem K. Arafa表示获得了科学技术发展基金的资金支持；Ramendra Pratap表示获得了印度化学生物学研究所及新德里大学的资金支持。若有其他作者，则声明不存在已知利益冲突。
致谢
RKA感谢科学和技术发展基金在2023年提供的资助，该资助属于基础科学计划项目，资助编号为48279，为本研究提供了支持。
RP感谢印度化学生物学研究所以及新德里大学提供的研究经费，资助编号为02(469)/23/EMR-II。同时RP也感谢新德里大学的相关资助项目，该资助属于FRP计划，为这项研究提供了资金支持。
Amr Elagamy|Mohamed S. Nafie|Ahmed Elnahrawy|Mohamed Elsayed|Ramendra Pratrap|Reem K. Arafa
