PI3Kα及mTOR双靶点抑制剂的设计合成及活性筛选

为了快速得到结构新颖，活性更强，有自主知识产权的PI3Kα及mTOR双靶点抑制剂，我们从BEZ235和PIK75与p110α的作用模式出发，设计筛选了一系列的母核结构并通过MM/PBSA方法优选出结合能较高的香豆素，2-喹啉酮及3-硝基喹啉母核。合成母核后，通过组合化学方法依次筛选母核上的两个支链。对于第一个支链，将母核与分子多样性的端基炔化合物片断在96孔板上进行"点击"合成原位筛选。对于第二个支链，首先常规制备上步筛选出的活性较好的化合物，再用Suzuki反应与一系列硼酸片断相连。产物的活性同时用重组p110α和mTOR进行筛选。对p110α和mTOR抑制活性都较好的抑制剂再针对p110α的ATP结合口袋进行分子对接，根据其作用模式，对支链上的取代基进行修饰，最终得到新颖的体外抗肿瘤活性较强的PI3Kα及mTOR双靶点抑制剂。

本研究通过骨架替换以及计算机辅助的方法设计了一系列PI3K/mTOR靶向的小分子抑制剂，这一系列化合物按结构分为两大类，即4-（1,2,3-三氮唑-1’-基）香豆素类和N-芳基-4-(3-对氟苯磺酰胺芳基)邻苯二甲酰亚胺类。经过Fris重排、click、suzuki、霍夫曼降解等反应快速而高效的合成设计的目标物，再经MTT法筛选其抗肿瘤增殖活性，得到了具有显著活性的候选化合物。对于4-（1,2,3-三氮唑-1-基）香豆素母核，我们已经找到4个活性高的候选物，能够有效抑制肿瘤细胞增殖，IC50达纳摩尔级别，初步的机制研究表明，有一定的PI3K-AKT通路的抑制作用，然而细胞周期实验表明其与G2/M期有关且有明显的促凋亡作用，构效关系及分子对接实验表明是PLK1的靶向抑制剂，进一步的靶点确认正在进行。另外初步的体内小鼠A549移植模型实验表明其有70%的抑瘤活性。另一方面，该类母核化合物存在溶解性差及毒性较为明显的问题，拟后期利用纳米脂质体材料改进；对于N-芳基-4-(3-对氟苯磺酰胺芳基)邻苯二甲酰亚胺母核，我们已经发现具有潜在活性的N-(3-羟基苯基)-4-(3-对氟苯磺酰胺苯基)邻苯二甲酰亚胺，得出了初步的构效关系，分子对接实验表明是PI3Kα及mTOR双靶点的抑制剂，相关机制研究还在进行。