基于吲哚結(jié)構(gòu)的LSD1抑制劑的設(shè)計(jì)、合成及抗腫瘤活性研究.pdf

1、組蛋白賴氨酸特異性去甲基化酶1（LSD1），2004年首次被發(fā)現(xiàn)。它是一種黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）依賴性的胺氧化酶，能夠選擇性的去除 H3K4和H3K9上的單甲基、二甲基，同時(shí)還能夠抑制抑癌基因 p53、轉(zhuǎn)錄因子 E2F1和DNA甲基轉(zhuǎn)移化酶1（DNMTs）的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控細(xì)胞生物學(xué)的功能。LSD1在許多腫瘤細(xì)胞（前列腺癌、神經(jīng)母細(xì)胞瘤、肺癌、胃癌）中高表達(dá)，與癌癥的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)，通過(guò)小分子抑制劑降低LSD1的表達(dá)量或用RNAi

2、降低LSD1的活性均可抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。
　　吲哚類化合物是一類具有廣泛生物活性的重要分子。本課題組通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室前期合成的小分子化合物進(jìn)行篩選，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)具有良好LSD1抑制作用的吲哚類小分子化合物lct-l-01。其對(duì)MGC-803、EC-109、MCF-7等腫瘤細(xì)胞增殖抑制的IC50值分別為2.378±0.160μM、5.918±1.643μM、3.912±1.746μM。對(duì)LSD1的IC50也達(dá)到了9.469+0.976μ

3、M，計(jì)算機(jī)模擬其能夠作用于LSD1的活性口袋。本論文以lct-1-01為先導(dǎo)化合物，保留關(guān)鍵的內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)，對(duì)先導(dǎo)物吲哚苯環(huán)以及N-芐基開(kāi)展構(gòu)效關(guān)系研究。
　　此處公式省略
　　一、吲哚苯環(huán)取代基團(tuán)及取代位置對(duì)活性的影響研究
　　以 lct-l-01為先導(dǎo)，保持內(nèi)酯環(huán)和對(duì)氯芐基不變，在吲哚環(huán)的2，4，5，6，7位分別引入吸電子基團(tuán)氯和供電子基團(tuán)甲氧基等，合成了11個(gè)化合物，并評(píng)價(jià)了它們對(duì)腫瘤細(xì)胞的增值抑制活性。結(jié)果表明，

4、它們的 IC50在0.86μM～14.26μM，吲哚苯環(huán)上無(wú)論是氯代或者甲氧基取代對(duì)其活性影響不大，取代基團(tuán)位于2，4，5，6，7位對(duì)其活性的影響也不大。
　　二、吲哚N-芐基的優(yōu)化及構(gòu)效關(guān)系研究
　　基于吲哚苯環(huán)構(gòu)效關(guān)系的基礎(chǔ)以及5-氯吲哚衍生物的可獲得性，本部分研究以5-氯吲哚為基礎(chǔ)，對(duì)吲哚N-芐基進(jìn)行優(yōu)化研究。分別合成了包含噻吩、噻唑、噁唑、吡啶、苯并咪唑、喹啉等五元雜環(huán)、六元雜環(huán)、雙環(huán)以及多取代苯環(huán)等新型的衍生物。結(jié)

5、果表明，除了部分化合物活性消失或者明顯降低外，它們的IC50多數(shù)在1.93μM～38.21μM，吲哚 N-芐基的變化對(duì)活性有一定的影響，但是并非不可替代。
　　三、5位雜環(huán)取代對(duì)lct-l-01活性的影響
　　前期構(gòu)效關(guān)系發(fā)現(xiàn)吲哚苯環(huán)無(wú)論是具有吸電子基團(tuán)的小基團(tuán)或者具有供電子作用的小基團(tuán)，對(duì)lct-l-01的活性影響都不是很大。因此，設(shè)計(jì)在吲哚苯環(huán)的5位引入雜環(huán)結(jié)構(gòu)，期望能夠改善目標(biāo)化合物的活性?；诖?，在 lst-l-01

6、的5位分別引入了吡唑、吡啶、嘧啶等五元、六元的結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，它們具有良好的抗腫瘤細(xì)胞增值作用，但是相對(duì)于先導(dǎo)化合物并沒(méi)有明顯的改善。
　　四、目標(biāo)化合物的作用機(jī)制研究
　　本論文共合成三個(gè)系列38個(gè)新化合物，大部分化合物對(duì)胃癌（MGC-803）、肺癌(H1299)、前列腺癌(PC-3)和食管癌(EC-109)都有很好的抑制增殖活性，IC50都在微摩爾級(jí)別。其中，化合物Ⅱ-2h對(duì)LSD1的IC50值為1.7μM，對(duì)MGC

7、-803的 IC50值為3.2μM，是本論文研究發(fā)現(xiàn)的活性最好的化合物，因此，II-2h被作為候選化合物，展開(kāi)作用機(jī)制研究。而且本課題組首次發(fā)現(xiàn)的LSD1在胃癌臨床樣本和腫瘤細(xì)胞中均有高達(dá)量。所以，胃癌細(xì)胞MGC-803被選為實(shí)驗(yàn)細(xì)胞株。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，II-2h可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡，并將MGC-803阻滯在有絲分裂的 G2期，促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡。通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬可以發(fā)現(xiàn)Ⅱ-2h可以作用于 LSD1的活性口袋。Ⅱ-2h對(duì)MGC-803細(xì)胞LS