1. 课题来源与背景1）课题来源 社会发展领域，项目名称—以DNA甲基转移酶1为选择性靶点的新型咔唑类抗肿瘤药物发现与临床前研究，课题来源单位—广州中医药大学第二附属医院。2）课题背景 肿瘤的发生是一个多步骤、多阶段的复杂过程，严重危害了人类生命健康，近年来肿瘤发病率逐渐上升，寻找治疗有效的抗肿瘤药物迫在眉睫。催化DNA甲基化修饰的 DNA甲基转移酶家族（DNMTs）可分为 DNMT1、DNMT3A、DNMT3B和DNMT3L等多种亚型。DNMT1的表达异常可导致肿瘤的发生发展，DNMT1已经成为一个热门的抗肿瘤新靶点。但目前研究得到的 DNMT1抑制剂毒副作用较大、选择性不佳，绝大部分同时作用于 DNMT1和DNMT3系列亚型。因此，寻找特异性作用于DNMT1的小分子抑制剂对研究靶向性强、副作用小的抗肿瘤药物具有重要的临床意义和应用前景。 2. 研究目的与意义 DNA甲基转移酶（DNMTs）家族中的亚型DNMT1表达异常与多种肿瘤的发生发展密切相关，是一个热门的抗肿瘤新靶点。然而，现有DNMT1抑制剂体内半衰期短、毒副作用大、选择性不佳。研究团队在前期研究中，建立了针对多种DNA甲基转移酶（DNMT1、PRMT1、DNMT3a/b 等）的抑制剂的筛选与评价平台，筛选获得了部分高活性的DNMT1特异性抑制剂。本研究以前期筛选得到的咔唑类化合物为先导化合物，设计并合成几个系列的咔唑衍生物，通过分子、细胞水平的活性筛选，获得全新、高选择性、高活性和类药性好的DNMT1特异性抑制剂，并对效果优异的化合物通过动物实验的评价体内抗肿瘤活性，并进行药代研究和安全性评价，找到类药性好的抗肿瘤药物候选物。 3. 主要论点与论据 1）项目组按照研究计划，设计并合成5 个系列咔唑类DNMT1小分子抑制剂共计107 个；对合成的化合物进行了多种分子、细胞水平的活性测试，并探讨其构效关系；对活性和选择性优异的化合物进行动物水平的抗肿瘤活性评价，并进行了药代研究和安全性评价，发现8个化合物具有进一步开发的潜力。2）酶选择性实验结果表明，多数DNMT1抑制活性高的化合物对EZH2和G9a几乎没有抑制活性，但对DNMT3A/3L、DNMT3B/3L、LSD1有不同的抑制活性，WK-19对以上5种酶都没有显著活性，酶选择性最好。3）体内外实验显示化合物WK-23可以提高抑癌蛋白的表达量，阻滞肿瘤细胞停在G2周期，促进肿瘤细胞的凋亡，抑制肿瘤细胞的增殖，达到抗肿瘤的作用。与前期的先导化合物DC-517相比，其毒副作用有所降低。WK-27单次口服灌胃给药后2.67小时达到血药浓度峰值，半衰期是3.85小时，生物利用度1.8%，口服后体内吸收快。化合物WK-22单次口服灌胃给药后7.33小时达到血药浓度峰值，半衰期是8.78小时，生物利用度27.04%，具有很好的药代动力学性质。