靶向FGFR1的新型小分子抑制剂C11抗肿瘤转移分子机制

化合物C11为8-氧-8H-苊并[1,2-b]吡咯-9-腈类新结构衍生物，我们前期研究首次发现其为FGFR1选择性抑制剂，具有良好抗肿瘤活性及抗新生血管生成作用。近期研究发现C11显著抑制肿瘤细胞体外迁移和侵袭，且有效抑制MMP2及MMP9基因的表达；siRNA干扰FGFR1可有效逆转C11引起的MMP基因下调。我们由此推测C11通过抑制FGFR1，进而下调MMP2、9的表达，从而发挥抗肿瘤转移作用。本课题在此基础上，深入研究C11体内、外抗肿瘤转移作用及其分子机制，以C11为分子探针，研究FGFR抑制剂对EMT的影响，解析FGF/FGFR与MMP2、9在FGFR抑制剂发挥抗肿瘤活性中的作用及具体调控机制。本研究重要意义在于，不仅阐明具有我国自主产权的FGFR1抑制剂C11抗肿瘤转移作用机制，为其临床开发奠定基础；同时为FGFR抑制剂作用机制及其与MMP间的调控机制提供新证据。

C11为我们设计合成的靶向FGFR1的抗肿瘤候选新药。本课题证实C11强效、高选择性抑制FGFR1，对FGFR家族其他成员和其他受试的激酶无显著抑制活性。计算机对接预测了C11与FGFR1结合的潜在模式和作用机制，结果显示C11可占据FGFR1激酶区ATP结合位点，并与FGFR1的Ala 564形成氢键结合，与多个氨基酸以范德华力相互作用，从而发挥抑制FGFR1酶活作用。.本课题系统性开展C11的抗肿瘤活性研究。C11可有效抑制20株不同组织来源的肿瘤细胞的体外增殖，并可剂量和时间依赖性地抑制多种细胞中FGF刺激所引起的FGFR的磷酸化和下游信号通路传导。作为FGFR抑制剂，C11在多种模型中表现出显著抑制新生血管生成活性。此外，在肿瘤体外转移和侵袭模型中，证实C11可剂量依赖性抑制多种肿瘤细胞的迁移和侵袭，表现出良好的体外抗肿瘤转移活性。.本课题深入探讨C11抗肿瘤转移机制。发现C11通过FGFR1抑制活性，下调MMP2和MMP9的基因转录，进而影响其蛋白表达和功能。采用siRNA技术敲除细胞中FGFR1的表达，可有效逆转C11引起的MMP基因表达的下调。并证实C11通过下调转录因子SP1的基因表达，从而发挥调控MMP2和MMP9表达的功能。C11对MMP家族中MMP1、MMP3 MMP11、MMP13多个蛋白的表达没有影响；其对MMP2和MMP9的表达下调与组织金属蛋白酶抑制物（TIMP）无关。进而，我们证明C11可后引起上皮细胞间质化（EMT）相关蛋白E-Cadherin和Twist的显著下调。由此揭示C11通过抑制FGFR1的活性，进而通过SP1转录调控MMP2和MMP9的表达，继而影响EMT，从而发挥抑制肿瘤转移功能的具体机制。.体内动物实验表明C11有效抑制S180肉瘤和T24裸小鼠移植瘤的生长，并有效抑制瘤组织中FGFR1的磷酸化。C11并未显示良好体内抗转移效果，推测与其溶解性差导致药代特性欠佳所致。改善溶剂亦未能显著提高效果，因此开展了C11新制剂探索、药物代谢特性分析等工作，新制剂显著改善了C11的溶解性和药代特性。并完成C11初步安全性评价。此外，开展C11系列衍生物的合成和构效关系分析，发现高活性化合物值得深入研究。.本课题顺利完成各项预定目标，为C11及其新衍生物的的深入研发、开发具有我国自主知识产权的抗肿瘤候选新药奠定基础。