基于Survivin蛋白靶点的甘草查尔酮B衍生物设计合成及抗肿瘤作用机理研究

Natural product Licochalcone B has a variety of biological activities, and shows a significant inhibition of proliferation of a variety of tumor cells. Survivin is a member of the inhibitor of apoptosis (IAP) family of proteins, has an essential role in inhibition of apoptosis and regulation of cell mitosis. Survivin is prominently expressed in a large variety cancer cells, but has very low expression in normal differentiated cells. Thus Survivin represents an attractive cancer drug target. We previously found that licochalcone B induces apoptosis in human breast cancer cells (MCF-7) . Docking studies indicates that licochalcone B has affinity and binds to BIRs domain of Survivin. In this project, we report the design and synthesis of a series of novel Survivin inhibitors based on Survivin interface from licochalcone B as a lead compound. These licochalcone B derivatives were tested antitumor activity in vitro and in vive， identified the protein targets binding mode and site by drug affinity responsive target stability(DARTS) assay, further researched the mechanism of action of induction cancer cell apoptosis. This novel licochalcone B derivatives is promising for the development of selective Survivin inhibitors.

天然产物甘草查尔酮Ｂ具有多种生理活性，并显示对多种肿瘤细胞增殖有明显抑制作用。Survivin蛋白是抑制凋亡蛋白（IAP）家族成员中的一员，它在抑制细胞凋亡和调节细胞有丝分裂中担任重要作用。Survivin蛋白在多种肿瘤中高表达，在正常分化的细胞中极低表达，因此Survivin蛋白成为有吸引力的癌症药物靶标。我们前期研究发现，甘草查尔酮B诱导人乳腺癌细胞（MCF-7）等凋亡，通过分子对接发现甘草查尔酮B与Survivin蛋白BIR区域存在相互作用。本项目中，我们以甘草查尔酮B为先导化合物，针对Survivin蛋白界面特有的序列和结构设计合成甘草查尔酮B衍生物；表征其体内外抗肿瘤活性；通过DARTS技术确定蛋白-药物结合模式和位点；研究诱导肿瘤细胞凋亡作用机理。以期发现选择性好、高效Survivin蛋白小分子抑制剂。

Survivin蛋白是抗凋亡蛋白家族的重要成员，控制细胞生存周期，该蛋白在肿瘤细胞中过度表达，通过抑制survivin蛋白的活性可以达到抑制肿瘤细胞增殖的目的。通过分子对接发现甘草查尔酮B衍生物能够和survivin蛋白相互作用。.对甘草查尔酮 B中间软性部分及取代基的优化，设计合成76个全新结构的甘草查尔酮B衍生物，对其进行核磁、红外、高分辨质谱确认；体外的抗肿瘤实验，发现所有的化合物对人肝癌、结肠癌、宫颈癌黑色素瘤等表现出良好的抑制效果。其中化合物3（2-氨基-4-（2-溴苯基）-6-（2,4-二氟苯基）烟腈）和6、（2-氨基-4-（2-溴苯基）-6-（4-羟基苯基）烟腈）和对人结肠癌细胞（HCT-116）人宫颈癌细胞（Hela229）、人黑色素瘤（A375）的IC50值分别为4.48 ± 0.67 μM、2.61 ± 0.56 μM ；0.72 ± 0.12 μM、40 μM ；0.61 ± 21 μM、7.94 ± 0.56 μM； 66（2-氨基-4-(4′-羟基苯基)-6-[(3′β,17′β)-3′-羟基雄甾烷-5′-烯-17′-基]烟腈）和76（2-氨基-4-(3′-羟基苯基)-6-[(3′β,17′β)-3′-羟基雄甾烷-5′-烯-17′-基]烟腈）对人卵巢癌细胞（Skov-3）、人宫颈癌细胞（Hela229）、人乳腺癌细胞（MCF-7）、人肝癌细胞（Hepg2）的IC50值分别为5.08 ± 0.37 μM、7.02 ± 0.21 μM ；8.14 ± 0.11 μM、7.36 ± 0.15 μM ；8.81 ± 0.12 μM、6.28 ± 0.06 μM ；12.39 ± 0.04 μM、13.84 ± 0.24 μM；25（2-氨基-4-（4-羟基苯基）-6-（2,4-二氟苯基）烟腈）和56（6-(2,4-二氟苯基)-4-（4-羟基苯基）2-氧代-1,2-二氢吡啶-3-甲腈）对人肝癌细胞（Huh-7）、人脑胶质瘤（U251）、人黑色素瘤（A375）的IC50值分别为5.88 ± 0.06 μM、2.386 ± 0.11 μM；6.03 ± 0.07 μM、17.45 ± 0.09 μM ；10.03 ± 0.46 μM、 7.183 ± 0.08 μM，优于5-氟尿嘧啶。这些化合物能够促进肿瘤细胞的凋亡，并降低survivin蛋白靶点的表达