2-苯氨基嘧啶类EGFR抑制剂的设计、合成及生物活性评价

表皮生长因子受体(Epidermal growth factor receptor,EGFR)是受体酪氨酸激酶(Receptor protein tyrosine kinase,RPTKs)的成员之一,由胞外区、跨膜区和胞内区三部分组成。通过各个结构域之间相互协作,共同表达RAS-RAF-MEK-ERK、JAK-STAT和PI3K-AKT-m TOR等下游信号通路,进而影响细胞生长、增殖和分化等多种细胞进程。当EGFR结构域发生基因突变,会使得下游信号通路过表达,最终导致以非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC)为代表的肿瘤细胞D-Lin-MC3-DMA抑制剂形成、增殖、侵袭和迁移。目前,以奥希替尼为代表的第三代EGFR小分子抑制剂是治疗NSCLC的临床前沿药物。但患者在治疗一段时间后会不可避免的出现耐药问题,常见的耐药突变类型是20号外显子797位的半胱氨酸突变为丝氨酸(C797S)。基于此,研发EGFR~(C797S)抑制剂被认为是克服C797S耐药、增强疗效的策略之一。本论文以2-苯氨基嘧啶为母核,通过将拉泽替尼、TQB3804与EGFR~(L858R/T790M/C797S)进行对接,在分析化合物与激酶的结合模式基础上,将优势结构片段进行组合、改造,设计、合成了两个系列共20个2-苯氨基嘧啶类化合物。I系列化合物首先探索通过延长碳链长度来增加化合物与Ser797产生相互作用概率,继而在产生潜在相互作用后考察吡唑环C4’位的支链大小、构型与构象、引入氢键供体对EGFR~(L858R/T790M/C797S)抑制活性的影响。在I系列化合物的基础上,II系列重点对苯环C4位和C2位进行改造。其中苯环C4位为溶剂暴露区域,适合引入一些极性较大的亲水基团填充结合口袋,以探索不同取代基与相邻氨基酸残基之间的相互作用模式;而苯环C2位为疏水口袋结合区域,将甲氧基进一步延伸,优化疏水区的填充效果。本论文设计、合成的化合物均未见文献报道,目标化合物及关键中间体结构经~1H NMR、~(13)C NMR和HRMS确证。本论文在500 nM浓度下对化合物进行EGFR~(L858R/T790M/C797S)抑制活性测试。激酶结果表明I系列化合物均展现出显著的抑制活性,其中化合物I-4、I-7、I-8、I-9和I-10抑制率高于80%,但该系列最优化合物I-10(抑制率为88.6±2.9%)与阳性化合物TQB3804(抑制率为94.6±3.0%)相比仍存在一定的差距。此结果表明吡唑环C4’位延长2个碳链长度、末端引入氢键供体和受体可以显著提高化合物的抑制活性,利用成环策略限制化合物构象也可使抑制活性有小幅提升。与I系列化合物相比,II系列化合物活性略有降低,该系列较好化合物II-5和II-6的抑制率分别为71.8±5.8%和73.4±0.9%。活性结果表明对苯环C4位进行限制构象、增加碱性和改变氢键受体位置对于化合物抑制活性至关重要,苯环C2位取代基的体积对抑制活性影响较大。随后,选取抑制率高于80%的化合物进行激酶和细胞IC_(50)测试,结果表明在碳链支链引入S构型的取代基对EGFR~(L858R/T790M/C797S)抑制活性有一定提升。本论文系统性的设计、合成及生物活性评价了2-苯氨基嘧啶类controlled medical vocabulariesEGFR抑制剂,阐明了吡唑环C4’位、苯环C4位和苯环C2位的构效关系,得到在激酶水平上具有进一步研究价值的化合物I-7(IC_(50)=44.89nM)、I-10(IC_(50)=33.26nM),以及在细胞水平上具有进一步研究价值的化合物I-4(IC_(50)=18.31nM)、I-8(IC_(50)=16.Dolutegravir体内70nM),可为EGFR~(L858R/T790M/C797S)抑制剂的研究提供一定的参考价值。