靶向腫瘤（干）細(xì)胞STAT3信號(hào)通路抑制劑KT53504構(gòu)效關(guān)系及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、目的:
　　先導(dǎo)化合物KT53504是一種源于虎杖的新型STAT3信號(hào)通路小分子抑制劑。本論文首先設(shè)計(jì)、合成KT53504系列衍生物并評(píng)價(jià)其對(duì)STAT3信號(hào)抑制活性，研究其構(gòu)效關(guān)系(SAR)，優(yōu)化分子結(jié)構(gòu);然后初步探討KT53504抑制人肝癌干細(xì)胞(HumanLiver Cancer Stem Cells，HLCSCs)細(xì)胞增殖，自我更新生物活性及其誘導(dǎo)HLCSCs凋亡的作用機(jī)理;進(jìn)一步詮釋KT53504作用于STAT3蛋白可能的

2、分子作用模式。
　　方法:
　　(1)綜合利用硅膠柱、葡聚糖凝膠柱、制備液相等色譜技術(shù)從中藥虎杖根莖乙酸乙酯提取物中分離STAT3信號(hào)通路抑制劑KT53504;
　　(2)以1，4-萘醌、胡桃醌和2-甲氧基-1，4-荼醌為母核，通過Michael加成等方法修飾合成KT53504系列衍生物;
　　(3)綜合利用NMR和MS等波譜學(xué)方法表征化合物結(jié)構(gòu);
　　(4)利用HepG2/STAT3報(bào)告基因測(cè)試評(píng)價(jià)系列衍

3、生物對(duì)IL-6/STAT3信號(hào)通路的抑制活性;
　　(5)利用HLCSCs腫瘤球形成實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)KT53504對(duì)HLCSC增殖和自我更新的抑制活性;
　　(6)利用流式細(xì)胞儀檢測(cè)KT53504對(duì)HLCSC細(xì)胞凋亡及細(xì)胞周期的影響;
　　(7)利用分子對(duì)接技術(shù)詮釋KT53504及其衍生物作用于STAT3蛋白的分子作用模式。
　　結(jié)果:
　　(1)從虎杖根莖乙酸乙酯提取物中分離獲得了8mg目標(biāo)活性成分KT53504

4、，得率約為0.0012％;
　　(2)設(shè)計(jì)、合成和鑒定了22個(gè)衍生物，獲得了一個(gè)藥理活性更強(qiáng)的STAT3信號(hào)小分子抑制劑WG81605，其IC50為0.93μM，達(dá)到了納摩爾水平;
　　(3)SAR結(jié)果顯示:α，β-不飽和酮(α，β-unsaturated ketone)結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵的藥效基團(tuán)，C2位合適烷氧取代基對(duì)STAT3信號(hào)抑制活性有重要影響，引入內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)則可顯著增強(qiáng)對(duì)STAT3信號(hào)的抑制活性;
　　(4)KT5

5、3504能顯著抑制體外培養(yǎng)的HLCSCs增殖和自我更新及其腫瘤球形成，呈劑量依賴性，其IC50=2.42μM，同時(shí)能顯著誘導(dǎo)HLCSCs的凋亡，將細(xì)胞阻滯在G2/M期;
　　(5)分子對(duì)接結(jié)果顯示，KT53504能與SH2結(jié)構(gòu)域上殘基的骨架原子形成氫鍵，能與Lys591和Ser636形成氫鍵，還可與SH2結(jié)構(gòu)域上的Try705殘基形成σ-π作用。
　　結(jié)論:
　　本實(shí)驗(yàn)論文研究了先導(dǎo)物KT53504抑制STAT3信號(hào)通

6、路的構(gòu)效關(guān)系，α，β-不飽和酮(α，β-unsaturated ketone)和C2位烷氧取代基是其關(guān)鍵的藥效基團(tuán)，并獲得了一個(gè)藥理活性更強(qiáng)的STAT3小分子抑制劑WG81605; KT53504能劑量依賴性抑制HLCSCs增殖和自我更新及其腫瘤球形成，誘導(dǎo)HLCSCs凋亡，并將細(xì)胞阻滯在G2/M期;分子對(duì)接結(jié)果表明KT53504可與STAT3蛋白SH2結(jié)構(gòu)域上氨基酸殘基Lys591和Ser636形成氫鍵以及與Try705形成σ-π作用