摘要
HDAC6作为重要的表观遗传修饰蛋白，参与调控多种组蛋白和非组蛋白的去乙酰化过程，通过调节相关非组蛋白底物和通路调控蛋白降解、细胞分裂、血管生成、肿瘤侵袭及增敏等过程，促进肿瘤的发生与发展。因HDAC6具有独特的结构和生理功能受到越来越多的关注，迫切需要更多高效、低毒、结构多样的HDAC6小分子抑制剂。 前期调研发现，含哒嗪酮结构的化合物通过表观遗传修饰在抑制肿瘤生长中发挥重要作用。本文对课题组化合物库进行HDCA6抑制活性筛选，发现了含哒嗪酮结构的苗头化合物Z-39（抑制率20.16％）。在此基础上，借助计算机辅助药物设计，通过分析Z-39与HDAC6蛋白的相互作用模式，针对性的设计合成了化合物L2,其对HDAC6的抑制率为49.04％,进一步验证了设计思路的合理性。随后以L2为先导化合物进行优化，设计合成了以哒嗪酮2,6位作Cap区和以4,6位作Cap区的两个系列共71个结构新颖的哒嗪酮类衍生物，并进行系统的构效关系分析。结果显示:1）以哒嗪酮2,6位作Cap区时，6位苯环区对HDAC6抑制活性影响较大，以对甲氧基苯环取代活性最佳;2位以苄基取代时，对HDAC6的抑制作用最好（L12，IC50=9.87±0.59nM）,是阳性对照药物SAHA的5.7倍，同时明显强于HDAC1（IC50＞1μM）,苄基取代基上电性、位置的变化对活性没有显著提升。2）以哒嗪酮4,6位作Cap区时，6位苯环区的结构修饰对HDAC6抑制活性影响较小，以邻氯苯环取代最佳;4位酰胺键连接链状脂肪族时，乙醛缩二甲醇取代显示出对HDAC6最佳的抑制作用，与链状取代相比，六元环脂肪族次之，不饱和芳香环活性较差。3）与羧酸、甲酰胺和酰肼相比，ZBG区以异羟肟酸修饰时表现出最佳的抑制活性。 综合考虑化合物对HDAC6和HDAC1的抑制活性以及对HT29、A549、MDA-MB-231肿瘤细胞的抗增值活性，选择化合物L12进行初步抗结肠癌机制研究。分析发现，化合物L12可以很好的占据HDAC6蛋白口袋且Cap区两个羰基氧均与关键残基Ser531形成重要的氢键作用，这是HDAC6蛋白特有的。CETSA实验证明化合物L12在结肠癌HT29细胞内对HDAC6有良好的亲和力。细胞凋亡实验显示，化合物L12以浓度依赖的方式诱导HT29细胞凋亡，当L12浓度为4μM时，对HT29的凋亡率高达70.6％。 综上所述，本论文共设计合成了 71个新型哒嗪酮类衍生物，多数化合物显示出良好的HDAC6抑制活性，其中13个化合物的IC50＜30 nM。代表化合物L12不仅表现出对HDAC6良好的抑制作用（IC50=9.87±0.59nM）,还以浓度依赖的方式诱导HT29细胞凋亡，可作为潜在治疗结肠癌的先导化合物进行下一步优化和开发。
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