何琴,張煥,杜旭澤,郭燾寧,葉發(fā)青
(溫州醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院,浙江 溫州 325035)
信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子(signal transduction and activators of transcription,STAT)蛋白家族是一類能將信號(hào)從細(xì)胞外傳導(dǎo)至細(xì)胞核內(nèi),進(jìn)而引起相應(yīng)的靶基因轉(zhuǎn)錄的胞漿蛋白[1-3]。STAT3是STAT蛋白家族7個(gè)成員(STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5A、STAT5B和STAT6)之一,能夠參與細(xì)胞增殖、分化和凋亡,調(diào)節(jié)血管生成等生物活動(dòng),具有多種重要的生物功能[4-7]。STAT3 的信號(hào)通路主要有表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)信號(hào)傳導(dǎo)通路、IL-6介導(dǎo)的JAK-STAT3途徑和SRC基因介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)途徑。當(dāng)細(xì)胞因子(如IL-6)或生長(zhǎng)因子(如EGFR)等識(shí)別激活受體后,受體復(fù)合物募集STAT3,STAT3磷酸化、二聚化及核易位,與相應(yīng)靶基因結(jié)合,調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)[2,8-9]。研究表明,在皮膚癌[10]、肺癌[11]等多種癌細(xì)胞中存在STAT3異常表達(dá)和持續(xù)激活的現(xiàn)象,但在正常組織細(xì)胞中STAT3瞬時(shí)激活,且受到嚴(yán)格調(diào)控[2,12]。此外,STAT3的過(guò)度激活還能產(chǎn)生免疫抑制作用,因此,阻斷STAT3的異常活化不僅能抑制腫瘤細(xì)胞的惡性增殖,還可增強(qiáng)機(jī)體的免疫能力[13-14]。所以,STAT3作為研究抗腫瘤藥物的熱門靶點(diǎn)之一,受到廣泛的關(guān)注。
目前,STAT3抑制劑主要分為肽類、擬肽類及非肽類小分子抑制劑。雖然肽類和擬肽類STAT3抑制劑具有較高的活性,但存在透過(guò)細(xì)胞膜較困難,在體內(nèi)肽鍵容易代謝,生物利用度較低等問題,因此,STAT3小分子抑制劑的發(fā)現(xiàn)成為一大熱點(diǎn)[1-2,15-16]。但是市場(chǎng)上尚沒有經(jīng)FDA批準(zhǔn)的用于癌癥臨床治療的STAT3小分子抑制劑。因此,開發(fā)活性較強(qiáng),不良反應(yīng)小,安全性高,類藥性好的STAT3小分子抑制劑具有重要的意義。
STAT3小分子抑制劑S3I-V4-01是通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬篩選獲得的[17-18],對(duì)STAT3具有一定選擇性,能夠有效抑制STAT3的二聚化及磷酸化,對(duì)人乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231、胰腺癌細(xì)胞Panc-1及前列腺癌細(xì)胞DU145僅具有適度的抗增殖作用,IC50分別為(82.4±1.4)μmol/L、 (197.6±2.1)μmol/L和 (75.4±3.4)μmol/L。本研究通過(guò)對(duì)STAT3小分子抑制劑S3I-V4-01進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾,以提高其對(duì)腫瘤細(xì)胞的抗增殖活性,設(shè)計(jì)思路如圖1所示,合成了2個(gè)系列化合物,分別為Z和H系列化合物,并初步探索了目標(biāo)化合物的生物活性。
圖1 目標(biāo)化合物Z系列及H系列
1.1 化學(xué)合成
1.1.1 儀器與試劑:若無(wú)特殊說(shuō)明,普通化學(xué)試劑均為分析純,購(gòu)自上海晶純化學(xué)品有限公司,無(wú)需進(jìn)一步純化即可使用。薄層色譜硅膠板購(gòu)自六安良臣硅源材料有限公司。柱層析硅膠采用青島海洋化工廠的薄層層析硅膠(200~300目)。UPLC-MS分析在Bruker Esquire HCT系統(tǒng)上測(cè)定。1H NMR和13C NMR實(shí)驗(yàn)在25 ℃下用Bruker JEOL-AL-300FT核磁共振儀采集,以殘留溶劑峰作為內(nèi)標(biāo)。
1.1.2 中間體Z1、H1的合成:將2-氨基-6-氯-9H-嘌呤(1 mmol)和相應(yīng)的酰氯(1.5 mmol)反應(yīng),以吡啶(12 mL)為溶劑,用薄層色譜法(thin layer chromatography,TLC)監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程,常溫?cái)嚢柽^(guò)夜。待原料反應(yīng)后,靜置,減壓抽濾,干燥濾渣并稱重,得到相應(yīng)的中間體[19]。
2-環(huán)己基酰胺-6-氯-9H-嘌呤(Z1):白色固體,產(chǎn)率為82%;ESI-MS[M+H]+:280.1;1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):12.988(s,1H,9-purine-H),9.989(s,1H,CONH),8.558(s,1H,8-purine-H),2.173-2.115(m,1H,cyclohexyl),7.400(m,10H,cyclohexyl);13C NMR(150 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):171.138,152.231,151.436,149.442,143.554,127.421,42.217,28.997,22.868.
2-(3-甲基苯甲酰胺)-6-9H-嘌呤(H1):白色固 體,產(chǎn)率為89%;ESI-MS[M+H]+:288.2;1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):12.879(s,1H,9-purine-H),9.847(s,1H,CONH),8.644(s,1H,8-purine-H),8.423~8.356(m,2H,Ph-H),7.221~7.216(m,2H,Ph-H),2.331(s,3H,-CH3);13C NMR(150 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):166.004,152.115,151.428,149.538,143.883,138.012,134.101,128.330,124.441,21.217.
1.1.3 目標(biāo)化合物Z2-Z5及H2-H5的合成:將2-環(huán)己基酰胺-6-氯-9H-嘌呤(Z1,1.0 mmol),2-(3-甲基苯甲酰胺)-6-氯-9H-嘌呤(H1,1.0 mmol)分別與相應(yīng)的芐胺(1.5 mmol)反應(yīng),以三乙胺(1.5 mmol)為催化劑,正丁醇(10 mL)為溶劑,120 ℃加熱回流 3 h,用TLC監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程。待原料反應(yīng)后,冷卻靜置,減壓抽濾,并用正丁醇洗滌2次,干燥濾渣并稱重,得到相應(yīng)的產(chǎn)物[20]。
2-環(huán)己基酰胺-6-(3-甲氧基芐基)-9H-嘌呤(Z2):白色固體,產(chǎn)率48.4%;ESI-MS[M+H]+:381.2;1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):12.974(s,1H,9-purine-H),10.321(s,1H,CONH),9.687(s,1H,8-purine-H),7.214~7.188(m,1H,Ph-H),7.106~6.947(m,1H,Ph-H),6.803~6.769(m,1H,Ph-H),6.705~6.691(m,1H,Ph-H),4.663(d,J=3.000 Hz,2H,-CH2),3.720(s,3H,-OCH3),3.706(s,1H,-NH),2.382(s,1H,cyclohexyl),1.812~1.600(m,4H,cyclohexyl),1.383~1.322(m,4H,cyclohexyl),1.222~1.022(m,2H,cyclohexyl);13C NMR(150 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):170.124,168.127,158.268,156.263,155.005,139.516,139.234,135.234,129.452,128.511,115.416,114.331,44.983,43.567,29.785,28.567,27.456,26.786,20.251.
2-環(huán)己基酰胺-6-(2-甲氧基芐胺)-9H-嘌呤(Z3):白色固體,產(chǎn)率53.4%;ESI-MS[M+H]+:381.3;1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):12.984(s,1H,9-purine-H),9.580(s,1H,CONH),7.924(s,1H,8-purine-H),7.391~7.380(m,1H,Ph-H),7.300~7.274(m,1H,Ph-H),7.245~7.191(m,1H,Ph-H),7.166~7.140(m,1H,Ph-H),4.744(d,J=3.000 Hz,2H,-CH2),3.620(s,3H,-OCH3),3.606(s,1H,-NH),2.352(s,1H,cyclohexyl),1.764~1.744(m,4H,cyclohexyl),1.683~1.663(m,4H,cyclohexyl),1.612~1.597(m,2H,cyclohexyl);13C NMR(150 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):172.124,169.127,158.2134,157.263,156.005,139.346,139.454,135.267,129.432,128.531,115.445,114.321,44.945,43.567,29.756,28.437,27.456,20.231。
2-環(huán)己基酰胺-6-芐胺-9H-嘌呤(Z4):白色固體,產(chǎn)率43.1%;ESI-MS[M+H]+:351.3;1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):12.983(s,1H,9-purine-H),9.589(s,1H,CONH),7.759(s,1H,8-purine-H),7.462~7.424(m,2H,Ph-H),7.400(t,1H,J=5.400 Hz,Ph-H),7.392~7.322(m,2H,Ph-H),4.644(d,J=3.000 Hz,2H,-CH2),3.626(s,1H,-NH),2.362(s,1H,cyclohexyl),1.664~1.644(m,4H,cyclohexyl),1.653~1.643(m,4H,cyclohexyl),1.630~1.598(m,2H,cyclohexyl);13C NMR(150 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):171.124,169.135,158.219,157.573,156.009,139.365,139.497,135.287,129.457,128.558,115.475,114.576,44.967,43.538,29.756,28.447,27.456,26.466。
2-環(huán)己基酰胺-6-(2-氯芐胺)-9H-嘌呤(Z5):白色固體,產(chǎn)率87.5%;ESI-MS[M+H]+:385.3;1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):12.934(s,1H,9-purine-H),9.570(s,1H,CONH),7.934(s,1H,8-purine-H),7.730~7.632(m,1H,Ph-H),7.434~7.384(m,1H,Ph-H),7.271~7.242(m,1H,Ph-H),7.203~7.178(m,1H,Ph-H),4.744(d,J= 3.000 Hz,2H,-CH2),3.360(s,1H,-NH),2.346(s,1H,cyclohexyl),1.774~1.764(m,4H,cyclohexyl),1.684~1.673(m,4H,cyclohexyl),1.614~1.597(m,2H,cyclohexyl);13C NMR(150 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):171.124,169.157,158.214,157.263,156.005,139.346,139.454,135.267,129.432,129.531,115.445,114.321,44.945,29.756,28.437,26.466,20.231。
2-(3-甲基苯甲酰胺)-6-(3-甲氧基芐胺)-9H-嘌呤(H2):白色固體,產(chǎn)率44.2%;ESI-MS[M+H]+:389.4;1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):12.985(s,1H,9-purine-H),9.621(s,1H,CONH),7.723(s,1H,8-purine-H),7.767~7.650(m,3H,Ph-H),7.347~7.340(m,1H,Ph-H),7.204~7.178(m,2H,Ph-H),7.017~6.953(m,1H,Ph-H),6.771~6.754(m,1H,Ph-H),4.630(d,J=2.400 Hz,2H,-CH2),4.510(s,3H,-OCH3),3.839(s,1H,-NH),2.366(s,3H,-CH3);13C NMR(150 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):168.365,166.367,156.237,154.243,154.051,139.546,139.456,135.146,129.847,128.343,119.567,115.446,44.963,19.552,10.324。
2-(3-甲基苯甲酰胺)-6-(2-甲氧基芐胺)-9H-嘌呤(H3):白色固體,產(chǎn)率43.4%;ESI-MS[M+H]+:389.2;1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):12.885(s,1H,9-purine-H),10.202(s,1H,CONH),8.899(s,1H,8-purine-H),7.726~7.720(m,1H,Ph-H),7.523~7.445(m,1H,Ph-H),7.347~7.324(m,1H,Ph-H),7.263~7.211(m,1H,Ph-H),6.980~6.957(m,1H,Ph-H),6.873~6.849(m,1H,Ph-H),6.823~6.800(m,2H,Ph-H),4.375(d,J=2.400 Hz,2H,-CH2),3.824(s,3H,-OCH3),3.814(s,1H,-NH),2.355(s,3H,-CH3);13C NMR(150 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):168.375,166.335,156.262,154.256,154.151,139.546,139.456,135.146,130.847,128.343,119.567,116.446,44.963,19.552,12.324.
2-(3-甲基苯甲酰胺)-6-芐胺-9H-嘌呤(H4):白色固體,產(chǎn)率43.3%;ESI-MS[M+H]+:359.3;1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):12.096(s,1H,9-purine-H),10.207(s,1H,CONH),8.115(s,1H,8-purine-H),7.747~7.704(m,1H,Ph-H),7.407~7.394(m,2H,Ph-H),7.360~7.351(m,3H,Ph-H),7.301~7.276(m,1H,Ph-H),7.218~7.193(m,2H,Ph-H),4.707(d,J=3.000 Hz,2H,-CH2),3.383(s,1H,-NH),2.356(s,3H,-CH3);13C NMR(150 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):169.134,167.235,156.245,155.236,154.041,139.536,137.414,135.146,129.838,128.365,119.487,115.356,44.963,19.552。
2-(3-甲基苯甲酰胺)-6-(2-氯芐胺)-9H-嘌呤(H5):白色固體,產(chǎn)率46.3%;ESI-MS[M+H]+:393.2;1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):12.844(s,1H,9-purine-H),9.552(s,1H,CONH),8.560(s,1H,8-purine-H),7.962~7.605(m,2H,Ph-H),7.446~ 7.430(m,2H,Ph-H),7.374~7.359(m,2H,Ph-H),7.165~7.150(m,2H,Ph-H),5.319(d,J=2.400 Hz,2H,-CH2),3.337(t,J=6.000 Hz,1H,-NH),1.337(s,3H,-CH3);13C NMR(150 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):168.746,166.169,156.195,154.246,153.656,138.585,138.254,134.164,129.852,129.381,119.467,115.389,44.983,19.538。
1.2 生物活性研究
1.2.1 材料與儀器:人表皮鱗癌細(xì)胞A431、人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞A549購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院細(xì)胞資源中心;RPMI-1640、DMEM培養(yǎng)液、胰蛋白酶、1%青霉素和鏈霉素、胎牛血清購(gòu)于美國(guó)Gibco 公司;轉(zhuǎn)染試劑X-tremeGENE HP DNA Transfection Reagent購(gòu)自德國(guó)Roche公司;pSTAT3-Luc(Cat# LR0077)購(gòu)自美國(guó)Panomics公司;雙熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)試劑盒Dual-Luciferase Reporter Assay System購(gòu)自威格拉斯生物技術(shù)(北京)有限公司。所用儀器主要有CO2培養(yǎng)箱、TGL-16G型臺(tái)式離心機(jī)購(gòu)自上海醫(yī)療器械有限公司;正置、倒置熒光顯微鏡購(gòu)自日本尼康公司;酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀購(gòu)自美谷分子儀器(上海)有限公司。
1.2.2 細(xì)胞培養(yǎng):A431細(xì)胞在含有10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基中培養(yǎng),A549細(xì)胞在含有10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)基中培養(yǎng),常規(guī)置于37 ℃,5% CO2的培養(yǎng)箱內(nèi)孵育。當(dāng)細(xì)胞融合到80%左右時(shí)可傳代。
1.2.3 熒光素酶報(bào)告基因法檢測(cè)p-STAT3實(shí)驗(yàn)[21]:將細(xì)胞A431以每孔2×104個(gè)細(xì)胞的密度接種于96孔板中,并加入含有10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基,使用之前報(bào)道的方法在接種后4 h進(jìn)行瞬時(shí)轉(zhuǎn)染[21]。 每孔轉(zhuǎn)染的DNA(包括pSTAT3-Luc和內(nèi)部對(duì)照載體海腎)的量為0.5 μg。轉(zhuǎn)染6 h后,將成功轉(zhuǎn)染的細(xì)胞用10 μmol/L的S31-V4-01或待測(cè)目標(biāo)化合物處理24 h,然后使用雙熒光素酶報(bào)告基因試劑盒在酶標(biāo) 儀上測(cè)定活性。相對(duì)熒光素酶活力單位(relative luciferase units,RLU)是螢火蟲熒光素酶的絕對(duì)活性與海腎熒光素酶的絕對(duì)活性的比值。進(jìn)行3次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)以獲得平均值。
1.2.4 目標(biāo)化合物對(duì)腫瘤細(xì)胞的抗增殖實(shí)驗(yàn):采用MTT法[22]對(duì)人表皮鱗癌細(xì)胞A431、人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞A549進(jìn)行抗腫瘤細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)。體外培養(yǎng)A431、A549 細(xì)胞至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期后,收集細(xì)胞,1 000 r/min離心5 min,棄上清,用適量培養(yǎng)基懸浮,將細(xì)胞懸液接種到96 孔細(xì)胞培養(yǎng)板中,使細(xì)胞為8×103個(gè)/孔,并放置細(xì)胞培養(yǎng)箱(37 ℃,5% CO2)中培養(yǎng)。培養(yǎng)48 h后,每孔加入用DMSO溶解的終濃度為10 μmol/L的各待測(cè)化合物,每個(gè)化合物設(shè)6個(gè)復(fù)孔。設(shè)1組陽(yáng)性對(duì)照孔,2組陰性對(duì)照孔。給藥48 h后,每孔中加入20 μL用PBS配制的MTT溶液(5 mg/mL),繼續(xù)在細(xì)胞培養(yǎng)箱(37 ℃,5% CO2)中培養(yǎng)4 h。從培養(yǎng)箱中移出96孔板,棄去孔中的溶液,每孔加入150 μL的DMSO溶液,并于搖床上搖勻10 min;最后在酶標(biāo)儀上檢測(cè)紫外吸收波長(zhǎng)在490 m處的吸光值,根據(jù)公式計(jì)算出相應(yīng)的細(xì)胞抑制率。本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行至少重復(fù)3次以減少實(shí)驗(yàn)誤差。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 采用SPSS25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以±s表示,多組間比較用單因素方差分析,組間兩兩比較用LSD-t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 目標(biāo)化合物的合成 本研究共8個(gè)目標(biāo)化合物的合成路線及結(jié)構(gòu)如圖2所示,以2-氨基-6-氯-9H-嘌呤為起始原料,分別與環(huán)己酰氯、3-甲基苯甲酰氯反應(yīng),吡啶為溶劑,室溫下攪拌過(guò)夜,TLC監(jiān)測(cè)反應(yīng)結(jié)束后,靜置抽濾,干燥濾渣,得中間體Z1、H1;Z1、H1以三乙胺為縛酸劑,正丁醇為溶劑,與相應(yīng)芐胺在加熱回流條件下反應(yīng)3 h,反應(yīng)結(jié)束后,冷卻靜置,將正丁醇減壓抽濾,并用正丁醇洗滌2次,干燥濾渣,得目標(biāo)產(chǎn)物。
2.2 目標(biāo)化合物對(duì)STAT3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的影響 利用熒光素酶報(bào)告基因法檢測(cè)化合物對(duì)STAT3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的影響。在用pSTAT3-Luc載體瞬時(shí)轉(zhuǎn)染后,測(cè)定A431細(xì)胞中的STAT3啟動(dòng)子活性。目標(biāo)化合物對(duì)STAT3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的活性結(jié)果如圖3所示,用 10 μmol/L目標(biāo)化合物和陽(yáng)性對(duì)照S3I-V4-01處理后,能抑制A431細(xì)胞中的STAT3啟動(dòng)子活性,其中化合物H2、H4與S3I-V4-01的效果相當(dāng),化合物H3的抑制程度較S3I-V4-01更強(qiáng),其抑制率約為58%。
圖2 目標(biāo)化合物Z2-5、H2-5的合成路線及結(jié)構(gòu)
圖3 目標(biāo)化合物對(duì)STAT3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的影響
2.3 目標(biāo)化合物對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖的影響 人表皮鱗癌細(xì)胞A431[23]、人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞A549[24]中存在STAT3過(guò)度激活的情況,因此本實(shí)驗(yàn)選擇在這2種細(xì)胞系上檢測(cè)目標(biāo)化合物對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖的影響。在人表皮鱗癌細(xì)胞A431中,大部分目標(biāo)化合物的抑制率超過(guò)50%,其中有3個(gè)目標(biāo)化合物的抑制率與陽(yáng)性對(duì)照S3I-V4-01相當(dāng),分別為Z3、Z4及H4;化合物H2和H3的抑制效果優(yōu)于S3I-V4-01;H系列化合物的抗增殖作用總體比Z系列強(qiáng)(見圖4A)。在人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞A549中,大部分目標(biāo)化合物的抑制效果較差,但是化合物H3的抑制率仍略高于陽(yáng)性對(duì)照S3I-V4-01,且對(duì)A431細(xì)胞也有較理想的抑制作用(見圖4B)。通過(guò)對(duì)A431細(xì)胞抗增殖作用的初步構(gòu)效關(guān)系研究發(fā)現(xiàn):①分別比較化合物Z4與Z5,H4與H5,氯原子的引入不會(huì)明顯改善化合物的抗增殖作用;②芐基苯環(huán)上的鄰位取代比間位取代的抗增殖效果更佳,如化合物Z2與Z3,H2與H3;③嘌呤6位氨基上的間甲基苯環(huán)取代化合物抑制細(xì)胞增殖作用比環(huán)己烷取代化合物強(qiáng),如Z5和H5。
STAT3是EGFR、IL-6/JAK及SRC等多個(gè)致癌性酪氨酸激酶信號(hào)通路的匯聚焦點(diǎn),在多種腫瘤組織和器官中都過(guò)表達(dá)[25-26]。STAT3的持續(xù)激活是腫瘤形成和發(fā)展所必需的,STAT3的異常磷酸化不僅能破壞機(jī)體的正常免疫功能,增強(qiáng)腫瘤的免疫逃逸能力,還可以阻礙正常的炎癥反應(yīng),從而形成利于腫瘤發(fā)生發(fā)展的腫瘤微環(huán)境[27],因此,STAT3小分子抑制劑的研究對(duì)于腫瘤治療具有重要意義。
圖4 目標(biāo)化合物抑制腫瘤細(xì)胞增殖作用
本研究對(duì)已報(bào)道的STAT3 小分子抑制劑S3IV4-01進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造,合成了Z系列和H系列兩類共8個(gè)目標(biāo)化合物,并在體外對(duì)其進(jìn)行初步的生物活性探索實(shí)驗(yàn)。為驗(yàn)證目標(biāo)化合物是否為STAT3靶向抑制劑,運(yùn)用熒光素酶報(bào)告基因法檢測(cè)其對(duì)STAT3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的影響,結(jié)果表明在10 μmol/L濃度下,化合物H2、H4與S3I-V4-01的效果相當(dāng),化合物H3抑制作用最強(qiáng)且優(yōu)于S3I-V4-01。由于腫瘤細(xì)胞的增殖能力在腫瘤研究過(guò)程中至關(guān)重要,本研究采用MTT實(shí)驗(yàn)檢測(cè)目標(biāo)化合物對(duì)STAT3過(guò)表達(dá)的腫瘤細(xì)胞A431和A549的抗增殖能力,結(jié)果表明目標(biāo)化合物對(duì)A431細(xì)胞的抑制作用比A549更佳,化合物H4抗腫瘤細(xì)胞增殖能力與S3I-V4-01相當(dāng),化合物H3對(duì)A431和A549的抑制效果最優(yōu)均強(qiáng)于陽(yáng)性對(duì)照S3I-V4-01。最佳化合物H3對(duì)STAT3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的阻滯效果最優(yōu),抗細(xì)胞增殖作用最強(qiáng),化合物抗腫瘤活性的趨勢(shì)和對(duì)STAT3抑制相一致,說(shuō)明化合物的靶向選擇性較好。
綜上所述,通過(guò)對(duì)STAT3小分子抑制劑S3I-V4- 01的合理改造,合成并篩選出了抗腫瘤細(xì)胞增殖活性更強(qiáng),且能阻斷STAT3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的化合物H3,后續(xù)的結(jié)構(gòu)修飾可在H3上進(jìn)行以提高抗腫瘤活性。