摘要
恶性肿瘤是世界上主要的死亡因素之一，肺癌属于致死率高居首位的恶性肿瘤，约85%的肺癌是非小细胞肺癌(Non small cell lung cancer, NSCLC)，大部分患者5年生存率仅为10?20%。表皮生长因子受体(Epidermal growth factor receptor, EGFR)突变是NSCLC发生发展的一种驱动因子，以EGFR为靶点开发的酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKIs)初期表现出良好的治疗效果，但遗憾的是治疗后期均会出现耐药性。2016年，第四代EGFR-TKIs被开发报道，但仍存在获得性耐药的问题，耐药性已成为当前NSCLC治疗的主要障碍。因此，开发新的策略克服EGFR-TKIs耐药性，具有重要的临床应用价值。 研究表明FBXL2是EGFR的E3泛素连接酶，不仅可促进EGFR的多泛素化蛋白酶体途径的降解，从而抑制EGFR驱动的非小细胞肺癌的生长；还可高效靶向EGFR耐药突变蛋白的降解，为治疗耐药非小细胞肺癌提供新的策略。而FBXO3可促进FBXL2的降解，因此抑制FBXO3能上调FBXL2蛋白，进一步促进EGFR的泛素化蛋白酶体降解。 以FBXO3-ApaG为靶点，通过虚拟筛选获得苗头化合物S4小分子，生化实验证实其对H1975和PC-9两种细胞株均有一定的抑制效果。在本研究中，我们以S4为先导化合物，设计并合成一系列衍生物，以期发现高效低毒的FBOX3抑制剂，通过促进野生型、突变型及耐药突变型EGFR的蛋白酶体降解，达到克服EGFR-TKIs耐药性及治疗非小细胞肺癌的目的。 分子对接实验显示，化合物S4独特的磺酰胺二芳基脲形态与FBXO3-ApaG蛋白的口袋匹配度较好，其中脲结构片段与Glu341及Thr367形成关键的氢键相互作用，磺酰基上的一个羰基与Tyr308形成氢键结合，但缺乏其他产生较强相互作用力的基团。因此，我们首先选用不同取代的芳(杂)环代替萘环，合成了化合物A1?A36，结果表明，3,5-双三氟甲基取代化合物抑制活性最强。保持3,5-双三氟甲基取代苯基脲片段不变，我们接着变化磺酰胺的结构合成了化合物B1?B42。活性评价表明此部分为疏水基团时活性较好且无显著性差别，为极性基团时活性显著下降。将脲变为酰胺、磺酰胺等其他单或多氢键供体时(化合物C1?C6)，活性明显下降，这表明脲为活性必需基团。将脲与磺酰胺变为间位，对活性无显著影响。最后，我们对作为连接桥的苯环进行了多种修饰(化合物D1?D17,E1?E9)，但均未获得活性更好的结果。 综上所述，本文以FBXO3-ApaG作为靶点，采用计算机辅助药物设计发现先导化合物S4。经过多次改造修饰，合成了五个系列共计110个全新的衍生物，大部分化合物对两种细胞株的IC50低于10μM，其中47个化合物IC50小于等于5μM。其中以化合物B1为佳，其对H1975与PC-9细胞的IC50分别为2.18μM和2.54μM，且在H1975异植瘤裸鼠中表现出明显的肿瘤生长抑制作用，并且无明显的毒副作用。机制验证实验表明B1的确是通过抑制FBXO3蛋白进而影响下游信号通路而发挥肿瘤抑制作用的。以上实验结果为后续发现高效、安全的FBXO3-ApaG靶向抑制剂治疗NSCLC，或联合现有药物治疗耐药NSCLC奠定了基础。
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