新型非ATP竞争性FGFR1激酶抑制剂的发现及其药物设计

成纤维细胞生长因子受体（FGFR）是近年来抗癌药物开发的重要靶点。在我们前期以EF24为先导化合物的抗癌药物筛选中发现，EF24类似物L16H50与受体的作用方式不同于经典抑制剂，而属于一种非ATP竞争性抑制剂，更重要的是，它具有出比母体更强的活性和选择性，这种新颖的非ATP竞争性抑制剂预示着通过FGFR的抗癌药物设计可能拥有一种新的ATP作用位点以外的活性位点，同时，为寻找这一活性位点提供了很好的先导化合物。本课题中，将以FGFR1为靶标，以化合物L16H50为新的先导化合物，利用基于靶点蛋白三维结构的计算机辅助药物设计，设计并合成一系列类似物，筛选其活性，研究该类化合物构效关系，以期得到我国自主知识产权的药效佳、靶向选择性强的非ATP竞争性FGFR1抑制剂类候选药物，为抗癌药物设计提供新的机制、靶点和方向。

近年来，成纤维细胞生长因子受体（FGFR）被认为是抗癌药物开发的重要靶点。开发FGFR小分子抑制剂有着良好的应用前景。然而，经典的FGFR竞争性抑制剂，都普遍存在特异性靶向性差、副作用严重和容易产生耐药性的缺点。在我们前期以EF24为先导化合物的抗癌药物筛选中发现，EF24类似物L16H50与FGFR1的作用方式不同于经典抑制剂，而属于一种非ATP竞争性抑制剂，这种新颖的非ATP竞争性抑制剂预示着通过FGFR的抗癌药物设计可能拥有一种新的ATP作用位点以外的活性位点。本课题中，我们以FGFR1为靶标，以化合物L16H50为新的先导化合物，利用基于靶点蛋白三维结构的计算机辅助药物设计，设计并合成一系列类似物，筛选其激酶抑制活性，得到A114、A117、Ad23、Af23等多个非ATP竞争性FGFR1抑制剂。通过Western Blot、 MTT、 Hoechst染色和流式细胞技术等多种实验方法评价了其体外抗肿瘤活性，结果显示四个化合物均能有效抑制胞内FGFR1及其下游信号通路的激活，抑制FGFR1高表达的非小细胞肺癌H460细胞的增殖，阻滞H460细胞的细胞周期，并通过诱导凋亡蛋白Caspas3的表达，促进其凋亡；而它们对比正常肝细胞和肺上皮细胞均只表现出了相对较低的细胞毒性。用裸小鼠荷H460体内肿瘤模型评价了它们的体内抗肿瘤活性，四个化合物均能有效抑制肿瘤生长，且不影响受试体的体重；对肿瘤组织进行Western Blot和免疫组化实验显示，化合物均能有效地抑制了FGFR1及其下游增殖相关的ERK、AKT蛋白的磷酸化，并下调Bcl-2、COX-2及Cyclin D1等多种促肿瘤相关蛋白的表达。本课题为FGFR1非ATP竞争性抑制剂的构效关系研究增加了新的内容，为肺癌靶向治疗研究提供了新的先导化合物。