湯晟，孫鑫，陳錚，喬丹（江西科技師范大學(xué) 江西省重點(diǎn)分子實(shí)驗(yàn)室，南昌 330013）

惡性腫瘤嚴(yán)重影響著人們的生命健康，據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，全世界每年因惡性腫瘤死亡的人數(shù)約占總死亡人數(shù)的25%[1-2]。癌癥的發(fā)病率一直處于上升趨勢(shì)，盡管現(xiàn)在有許多針對(duì)癌癥的藥物和治療手段，但其依然是人類健康的最大威脅之一。

吲哚或1H-苯并[b]吡咯是一種有機(jī)化合物，分子式為C8H7N，其由六元苯環(huán)和五元含氮吡咯環(huán)組成，是一種富含π鍵的雜芳烴。吲哚骨架廣泛存在于自然界的動(dòng)物、植物和微生物激素中[3]。研究發(fā)現(xiàn)，許多吲哚類化合物都具有抗菌、抗炎、抗組胺、抗氧化、抗糖尿病、抗病毒、抗膽堿酯酶和抗癌等藥理作用[4]。天然吲哚類藥物主要有褪黑素（1，melatonine，MT），屬于吲哚雜環(huán)類化合物，其化學(xué)名是N-乙酰基-5-甲氧基色胺，是一種重要的生理性腫瘤抑制劑[5-6]，廣泛存在于動(dòng)植物體內(nèi)，具有很好的抑制乳腺癌、前列腺癌、結(jié)腸癌等多種腫瘤的功能[7]。靛玉紅（2）是一種吲哚的縮合產(chǎn)物，該化合物對(duì)慢性粒細(xì)胞白血病具有明顯的抑制作用，且具有臨床療效可靠，毒副作用小，對(duì)骨髓無(wú)明顯抑制作用等特點(diǎn)[8]。長(zhǎng)春新堿（3）是catharanthine 環(huán)和vindoline 環(huán)以碳橋相連的二聚吲哚結(jié)構(gòu)，高濃度長(zhǎng)春新堿類化合物能誘導(dǎo)微管解聚，進(jìn)而讓癌細(xì)胞死亡[9]。長(zhǎng)春新堿已被廣泛用于治療癌癥，包括霍奇金氏病、非霍奇金淋巴瘤、卡波西肉瘤、乳腺癌和睪丸癌[10]。海洋類生物堿eudistomin（4）對(duì)p-388 淋巴瘤細(xì)胞具有抗增殖活性，有望作為抗癌藥物設(shè)計(jì)的先導(dǎo)化合物。此外，雙吲哚生物堿dragmacidin（5）、hyrtinadine（6）、nortopsentin（7）、topsentin（8）和hyrtiosins（9）都具有一定的細(xì)胞毒性[11]（見圖1）。

圖1 含有吲哚結(jié)構(gòu)的具有天然抗癌和細(xì)胞毒性的化合物Fig 1 Natural anticancer and cytotoxic compounds with indole structures

目前，已經(jīng)上市的吲哚類抗癌藥物有舒尼替尼（10，sunitinib）、阿來(lái)替尼（11，alectinib）、帕比司他（12，panobinostat）和奧西替尼（13，osimertinib）（見圖2）。舒尼替尼是血小板內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體（vascular endothelial growth factor receptor，VEGFR）和血小板衍生生長(zhǎng)因子受體（platelet-derived growth factor receptors，PDGFR）的多靶點(diǎn)受體酪氨酸激酶抑制劑，用于治療胃腸間質(zhì)瘤及晚期腎細(xì)胞癌[12]；奧西替尼和阿來(lái)替尼分別是用于治療非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）的表皮生長(zhǎng)因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR） 與間變性淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase，ALK）抑制劑；帕比司他則為治療多發(fā)性骨髓瘤的組蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase，HDAC）抑制劑藥物。近年來(lái)，研究者們針對(duì)不同靶點(diǎn)又設(shè)計(jì)合成了諸多吲哚類抗癌藥物，本綜述概括了近5年來(lái)吲哚類抗癌藥物的研究進(jìn)展。

圖2 已上市的吲哚類抗癌藥物Fig 2 Indole anticancer drugs on the market

1 吲哚類抗癌藥物

1.1 吲哚類EGFR 抑制劑

肺癌的病死率約占世界癌癥病死率的33.3%，NSCLC 約占肺癌病例的85%。EGFR 是一種糖蛋白，屬于受體型酪氨酸激酶家族的一類，用于控制細(xì)胞的增長(zhǎng)，正常情況下EGFR 的作用時(shí)間短且受到嚴(yán)密的控制，它在行使完功能后，就會(huì)被關(guān)閉。若EGFR基因突變，會(huì)導(dǎo)致EGFR 不能正常關(guān)閉，無(wú)休止地刺激腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，最終導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。研究表明，NSCLC 的腫瘤中存在EGFR 的高度表達(dá)[13]。目前，用于治療肺癌的酪氨酸激酶抑制劑類藥物有貝伐單抗、西妥昔單抗、厄洛替尼、吉非替尼、奧西替尼和阿法替尼，雖然在初始治療期間臨床效果不錯(cuò)，但耐藥性問(wèn)題仍然無(wú)法解決[14]。

含有單吲哚結(jié)構(gòu)的奧西替尼（13，osimertinib，AZD9291）作為第三代EGFR 抑制劑，主要針對(duì)具有EGFRT790M突變的患者。奧西替尼選擇性高，對(duì)含T790M/L858R 突變和外顯子19 缺失的EGFR 抑制活性強(qiáng)，其IC50值分別是11.4 nmol·L－1和12.9 nmol·L－1，而對(duì)野生型EGFR 的IC50值為494 nmol·L－1[15]。奧西替尼是不可逆的EGFR 抑制劑，能與分子靶點(diǎn)形成共價(jià)鍵，所以理論上應(yīng)答持續(xù)更久，產(chǎn)生耐藥的機(jī)會(huì)相應(yīng)減少。但是，最近有報(bào)道稱，奧西替尼也出現(xiàn)了C797S 突變耐藥問(wèn)題。C797位于EGFR基因第20 號(hào)外顯子編碼的酪氨酸激酶結(jié)合域，是EGFR 蛋白與抑制劑結(jié)合的關(guān)鍵靶點(diǎn)[16]（見圖3），該位點(diǎn)的突變導(dǎo)致三磷酸腺苷（ATP）競(jìng)爭(zhēng)性靶向抑制劑無(wú)法阻止EGFR 蛋白與ATP 結(jié)合，進(jìn)而無(wú)法抑制下游信號(hào)通路的持續(xù)異常活化。

圖3 奧西替尼與EGFR 蛋白（PDB：6JWL）的共晶結(jié)構(gòu)模擬Fig 3 Co-crystal structure simulation and surface view of osimertinib with EGFR（PDB：6JWL）

Showalter 等[17]研究發(fā)現(xiàn)，N-（3-溴苯基）-6-甲氧基-9H-嘧啶基-[4，5-b]吲哚-4-胺表現(xiàn)出優(yōu)異的抗腫瘤活性，可能是有效的EGFR 抑制劑。Zhang 等[18]在此基礎(chǔ)上，將嘧啶并[4，5-b]吲哚處進(jìn)行簡(jiǎn)化開環(huán)并引入具有活性的甲酰胺基團(tuán)，引入已被證實(shí)具有潛在EGFR 抑制活性的芐氨基團(tuán)和抗腫瘤活性基團(tuán)2-呋喃甲氨基，設(shè)計(jì)合成了一系列N-（呋喃-2-甲基）-1H-吲哚-3-甲酰胺衍生物（見圖4）。以厄洛替尼（erlotinib）為陽(yáng)性對(duì)照，用MTT 法測(cè)定了目標(biāo)化合物的體外抗增殖活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在吲哚5 位C 原子處引入龐大芳基的化合物14 抑制效果顯著（人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞A549：IC50＝5.61 μmol·L－1，人宮頸癌細(xì)胞HeLa：IC50＝5.33 μmol·L－1，人結(jié)腸癌細(xì)胞 SW480：IC50＝10.48 μmol·L－1）。共晶結(jié)構(gòu)模擬圖揭示了化合物14 與EGFR（PDB：1M17）的連接方式， 化合物14 與Gly697、Gln767、Leu768、Thr830 和Asp831 形成氫鍵，與殘基Lys721、Thr766、Leu694、Val702 和Ala719 形成較弱的疏水相互作用（見圖5），芐氨基的引入恰好位于關(guān)鍵活性位點(diǎn)。因此，化合物14 是潛在的EGFR 抑制劑，具有一定的應(yīng)用前景。

圖4 化合物14 的合成Fig 4 Synthesis of compound 14

圖5 化合物14 與EGFR 的共晶結(jié)構(gòu)模擬（PDB：1M17）Fig 5 Co-crystal structure simulation and surface view of compound 14 with EGFR（PDB：1M17）

吲哚-3-甲醇（indole-3-carbinol，I3C，見圖6）類化合物在十字花科蔬菜（西藍(lán)花、球芽甘藍(lán)、卷心菜等）中含量相對(duì)較高，I3C 消化后的產(chǎn)物是一種雙吲哚衍生物。研究發(fā)現(xiàn)，該結(jié)構(gòu)具有抗癌、抗氧化和抗動(dòng)脈粥樣硬化等作用[19-21]。在雙吲哚衍生物的基礎(chǔ)上又設(shè)計(jì)合成了一系列二吲哚-2-二硫化物，可以選擇性地抑制EGFR 來(lái)阻斷腫瘤細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而抑制癌癥的發(fā)展[22]。

圖6 吲哚類EGFR 抑制劑Fig 6 EGFR inhibitors with indole structure

?o?ek 等[23]通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，對(duì)Maciejewskaa等[24]設(shè)計(jì)的S-S 取代亞甲基的雙吲哚衍生物進(jìn)行了毒性測(cè)試（見表1）。結(jié)果顯示，所有化合物毒性劑量均低于推薦最大治療劑量值3.16 mg/（kg·d）。hERG 鉀離子通道抑制的可能性（hERG_filter）和達(dá)到50%抑制效果時(shí)抑制劑濃度的對(duì)數(shù)值（pIC50）顯示，化合物15、16 無(wú)心臟毒性，具有一定的研究?jī)r(jià)值。在肝臟毒性測(cè)試中，除了有甲氧基取代的化合物15，其余化合物均由于谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶（GGT）、堿性磷酸酶（Alk-Phos）、乳酸脫氫酶（LDH）、血清谷草轉(zhuǎn)氨酶（SGOT）和谷丙轉(zhuǎn)氨酶（SGPT）水平的增加而被評(píng)估為對(duì)肝臟功能有毒性；計(jì)算機(jī)模擬自由焓計(jì)算與人原髓細(xì)胞白血病細(xì)胞HL-60、人前列腺癌細(xì)胞DU-145 的細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)顯示，帶有I 原子的化合物16 與EGFR 的作用非常強(qiáng)，IC50值為0.87 μmol·L－1（見表2）。化合物15 無(wú)肝毒性，但與EGFR 的結(jié)合能力很小，所以成為EGFR 抑制劑的潛力有限。綜上，雙吲哚衍生物具有一定活性的同時(shí)也具有一定程度的毒副作用；在結(jié)構(gòu)改造方面，吲哚部分C-5 位置的I 原子取代后對(duì)EGFR 激酶的抑制顯著提升。

表1 化合物15 和16 在不同模型中的毒性參數(shù)預(yù)測(cè)Tab 1 Predicted toxicity parameters for compounds 15 and 16 in different models

表2 化合物15 和16 對(duì)EGFR 受體結(jié)合的理論自由焓和HL-60 與DU-145 的IC50 值Tab 2 Theoretical free enthalpies of binding to EGFR receptor and predicted values of inhibition (IC50) for compound 15 and 16

1.2 吲哚類-HDACs 抑制劑

組蛋白的乙?；癄顟B(tài)主要由組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶和HDACs 共同決定，它們相互拮抗，共同調(diào)節(jié)基因的表達(dá)和細(xì)胞周期，對(duì)基因的轉(zhuǎn)錄具有重要的作用[25]。研究發(fā)現(xiàn)，人體內(nèi)有4 類HDAC 酶，其中Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ類HDAC 是金屬酶（鋅依賴性），需要鋅金屬離子來(lái)觸發(fā)生物活性[26]。臨床研究發(fā)現(xiàn)，患有髓樣腫瘤和實(shí)體瘤的患者體內(nèi)HDAC 異常增多，因此，HDAC 可能是治療癌癥的靶點(diǎn)[27]。

多個(gè)位于表面識(shí)別區(qū)吲哚核的HDAC 抑制劑已被報(bào)道，以HDAC 抑制劑Dacinostat（17，LAQ824）為例，這類抑制劑通常由表面識(shí)別區(qū)（CAP）、連接區(qū)（LINKER）和鋅離子結(jié)合基團(tuán)（ZBG）三部分組成（見圖7）。體外實(shí)驗(yàn)表明，Dacinostat 毒性低并以劑量依賴的方式在結(jié)腸癌和肺癌細(xì)胞模型中顯示出良好的抗癌活性，對(duì)細(xì)胞總HDAC 的IC50值為32 nmol·L－1，對(duì)HDAC1 的IC50值為9 nmol·L－1。目前已經(jīng)上市的藥物有Panobinostat（18，LBH-589，HDACs：IC50＝5 nmol·L－1），其能顯著抑制多發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞系和多發(fā)性骨髓瘤患者新鮮細(xì)胞的生長(zhǎng)（IC50＜40 nmol·L－1）[28]。

圖7 HDAC 抑制劑及其藥效團(tuán)構(gòu)成Fig 7 HDAC inhibitors and their pharmacophore composition

Wang 等[29]合成了一系列含吲哚帽基的N1-羥基對(duì)苯二甲酸類HDACs 抑制劑，其中化合物19對(duì)HDAC1（IC50＝0.219 μmol·L－1） 和HDAC6（IC50＝0.168 μmol·L－1）表現(xiàn)出較好的抑制活性。在體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)中，化合物19 對(duì)宮頸癌細(xì)胞Hela（IC50＝0.074 μmol·L－1）的抑制效果優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照Vorinostat（SAHA，IC50＝0.131 μmol·L－1），對(duì)人白血病HL60 細(xì)胞的抑制效果 與SAHA 相 當(dāng)[（10.80±0.33）μmol·L－1vs（9.37±0.39）μmol·L－1]，對(duì)人慢性髓原白血病細(xì)胞K562、人多發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞U266、人急性骨髓性白血病細(xì)胞KG-1 和人乳腺癌細(xì)胞MCF-7 細(xì)胞株的抑制效果均差于SAHA，這可能是由于化合物19 的跨細(xì)胞滲透性差造成的。如圖8 所示，化合物的N1-羥基甲酰胺片段的羥基、氮原子、羰基氧原子和吲哚環(huán)的氮原子與氨基酸His145、His146、Try308 和Asp104 有6 個(gè)氫鍵相互作用。從立體構(gòu)型來(lái)看，化合物19 的苯環(huán)與Phe155 的苯環(huán)有π-π堆積作用，這也提高了與HDAC2 結(jié)合的活性。

圖8 化合物19 與HDAC2 的共晶結(jié)構(gòu)模擬（PDB：4LXZ；鋅離子為圖中灰色的球體）Fig 8 Co-crystal structure simulation and surface view of compound 19 with HDAC2（PDB：4LXZ，zinc ion is indicated gray at the bottom of the tunnel）

Hati 等[30]發(fā)現(xiàn)夾竹桃科和茜草科等天然植物中的抗癌活性成分均含有螺[二氫吲哚-3，3'-吡咯烷]結(jié)構(gòu)，因而對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾改造，發(fā)現(xiàn)其具有HDAC2 抑制活性。Hati 等[30]采用一鍋法將N-溴代琥珀酰胺介導(dǎo)色胺的Pictet Spengler 氧化環(huán)收縮，取代傳統(tǒng)的形成四氫-β-咔啉中間體的兩步法，大大提高了合成產(chǎn)率（見圖9）。在合成的一系列螺[吡咯烷-3，3'-羥吲哚]衍生物中，化合物20 對(duì)MCF-7的IC50＝（60.96±0.09）μmol·L－1、對(duì)非洲青猴腎細(xì)胞COS-7 的IC50＝（15.42±0.18）μmol·L－1、對(duì)人正常乳腺癌上皮細(xì)胞MCF10A 的IC50＝0.08 μmol·L－1，都有顯著的抑制作用。共晶結(jié)構(gòu)模擬圖顯示，化合物20 與HDAC2 蛋白（4LY1）的His183殘基有一個(gè)氫鍵作用和氨基酸Phe155、Phe210 和Leu276 之間存在疏水相互作用（見圖9）。

圖9 螺[吡咯烷-3，3'-羥吲哚]母核的合成策略及化合物20 與HDAC2（PDB：4LY1）的共晶結(jié)構(gòu)模擬Fig 9 Synthesis strategy of spiro[pyrrolidine-3，3'-oxindole] core and co-crystal structure simulation and surface view of compound 20 with HDAC2（PDB：4LY1）

1.3 吲哚類雌激素受體調(diào)節(jié)劑

在女性群體中，乳腺癌（breast cancer）是僅次于肺癌的致死性癌癥[31]，至少70%的乳腺癌患者被歸類為雌激素受體（ER）陽(yáng)性癌癥。由于大多數(shù)乳腺癌是雌激素依賴性的，因而通常使用雌激素療法來(lái)治療乳腺癌，這種療法能有效阻斷雌激素與ER 的結(jié)合從而減少對(duì)乳腺癌細(xì)胞的刺激作用[32-33]。選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑（SERM）是通過(guò)與細(xì)胞內(nèi)ER（ER-α或ER-β）結(jié)合而降低雌激素作用的化合物。Bazedoxifen（21）和ERA923（22）是兩種抗雌激素活性的吲哚衍生物，化合物23 是第三代SERM，對(duì)ER-α的親和力較強(qiáng)[34]，化合物22 可以克服Tamoxifen（治療陽(yáng)性乳腺癌的代表性SERM）的耐藥性[35]。有報(bào)道稱，2-芳基吲哚衍生物（23）通過(guò)靶向ER-α發(fā)揮其抗雌激素作用[4]。另有研究表明，1-芐基-3-甲醇（24）吲哚類似物是I3C 活性的1000 倍[36]，因此可以證明吲哚N 位的芐基化顯著提高了其抗癌活性（見圖10）。

圖10 有抗雌激素活性的吲哚衍生物的構(gòu)效關(guān)系圖Fig 10 Structure activity relationship of indole derivatives with antiestrogenic activity

2 位取代的苯并咪唑結(jié)構(gòu)被證實(shí)具有廣譜抗癌效果[37]，研究發(fā)現(xiàn)，苯并咪唑部分中游離的氨基可作為ER-α受體空腔中的氫鍵供體[38]。Singla 等[39]基于吲哚和苯并咪唑衍生物的結(jié)構(gòu)特征，設(shè)計(jì)出了一系列吲哚-苯并咪唑類衍生物（見圖11）。其中化合物25和26活性最高，化合物25對(duì)人乳腺管癌T-47D細(xì)胞的IC50為（15.48±0.10）μmol·L－1，對(duì)ER 激酶的IC50為（73.61±3.25）nmol·L－1，化合物26 對(duì)T-47D 細(xì)胞的IC50為（4.99±0.60）μmol·L－1，對(duì)ER 激酶的IC50為（80.36±7.02）nmol·L－1；且這兩個(gè)化合物都是通過(guò)改變ER-α的mRNA 和受體蛋白的表達(dá)從而阻止人乳腺癌細(xì)胞T-47D 的信號(hào)傳導(dǎo)。

圖11 化合物25、26 的設(shè)計(jì)思路Fig 11 Synthetic strategy for compound 25 and 26

有報(bào)道稱，苯基取代的二氧八氫氧雜蒽化合物對(duì)MCF-7 細(xì)胞的IC50值達(dá)到了0.02 μmol·L－1[40]。此外，2-芳基吲哚衍生物能靶向抑制ER-α受體，Singla 等[41]將1-芐基吲哚的2 位引入二氧八氫氧雜蒽，合成了一系列吲哚-二氧八氫氧雜蒽類衍生物，并進(jìn)行了抗增殖活性、細(xì)胞毒性和ER-α結(jié)合力的篩選，從中挑選出活性較優(yōu)的化合物27 和28（見圖12），兩者均表現(xiàn)出對(duì)ER-α激酶的抑制和抗增殖作用?；衔?7 對(duì)T-47D 細(xì)胞的IC50為（16.51±0.75）μmol·L－1，對(duì)ER-α激酶的IC50為（55±1.97）nmol·L－1；化合物28 對(duì)T-47D 細(xì)胞的IC50為（17.94±1.0）μmol·L－1，對(duì)ER-α激酶的IC50為（16.55±1.95）nmol·L－1。

圖12 吲哚類ER 受體化合物Fig 12 ER receptor compounds with indole structures

Hendy 等[42]利用生物啟發(fā)性有機(jī)合成（BIOS）和B/C 處位于甾體骨架的開環(huán)策略，克服了甾體支架存在的問(wèn)題，合成了一系列靶向ER-α的仿生雌二醇構(gòu)型的新型吲哚類支架。在體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)中，化合物29 和30 表現(xiàn)最佳，可作為針對(duì)ER-α藥物的新型吲哚類骨架（見圖13）。化合物29 對(duì)MCF-7 細(xì)胞的IC50為（30.63±0.72）μmol·L－1，對(duì)T-47D 細(xì)胞的IC50為（28.23±0.95）μmol·L－1，對(duì)ER-α激酶的IC50為1.76 nmol·L－1；化合物30對(duì)MCF-7 細(xì)胞的IC50為（30.89±0.96）μmol·L－1，對(duì)T-47D 細(xì)胞的IC50為（32.96±0.69）μmol·L－1，對(duì)ER-α激酶的IC50為3.31 nmol·L－1。

圖13 化合物29 和30 的設(shè)計(jì)策略Fig 13 Synthetic strategy for compound 29 and 30

1.4 吲哚類VEGFR 抑制劑

VEGFR 是胚胎形成、骨骼生長(zhǎng)和血管生成最重要的受體之一[43]，其與腫瘤、眼內(nèi)新生血管疾病和其他疾病息息相關(guān)。當(dāng)VEGF 與異常的VEGFR結(jié)合后，會(huì)產(chǎn)生一系列級(jí)聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的無(wú)限增殖。目前，臨床應(yīng)用的吲哚類VEGFR激酶抑制劑有西地尼布（31，VEGFR2：IC50＜5 nmol·L－1）和莫特沙尼（32，VEGFR1：IC50＝2 nmol·L－1；VEGFR2：IC50＝3 nmol·L－1；VEGFR3：IC50＝6 nmol·L－1，見圖14）。

Kim 等[44-45]在白桑樹果實(shí)中提取分離到了吲哚乙酸衍生物，研究發(fā)現(xiàn)，該吲哚乙酸衍生物能抑制VEGFR 并顯示出較強(qiáng)的抗癌活性。在無(wú)細(xì)胞毒性的化合物33 的羧基上引入丁基側(cè)鏈后，得到化合物34（見圖14），在100 μmol·L－1的水平下可有效抑制（52.90±1.88）%的宮頸癌Hela 細(xì)胞。有文獻(xiàn)報(bào)道，增加親脂性可以提高小分子抑制劑殺死癌細(xì)胞的效率，這可能是丁基與VEGFR 結(jié)合位點(diǎn)的疏水作用在抗腫瘤活性中起著重要的作用[46]。

圖14 吲哚類VEGFR 抑制劑Fig 14 VEGFR inhibitors with indole structures

1.5 吲哚類SIRT 受體抑制劑

Ⅲ蛋白型賴氨酸去乙?；福⊿IRT），是一組煙酰胺腺嘌呤二核HDAC 組蛋白去乙?；浮IRT家族包含7 個(gè)成員，SIRT1 ～SIRT7[47-48]，當(dāng)SIRT1被激活后可影響下游相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子（如NDRG1）、促凋亡因子（如p53、NF-κb）、修復(fù)因子（如Ku70）和叉頭轉(zhuǎn)錄因子（如FOXOs）的調(diào)節(jié)，使抑癌基因沉默、增強(qiáng)細(xì)胞的修復(fù)作用、抑制細(xì)胞凋亡、延長(zhǎng)細(xì)胞壽命[49]（見圖15）。當(dāng)SIRT1 過(guò)表達(dá)時(shí)，則會(huì)持續(xù)觸發(fā)上述機(jī)制，導(dǎo)致惡性腫瘤的產(chǎn)生。

圖15 SIRT1 促癌效應(yīng)機(jī)制Fig 15 Mechanism of cancer promoting effect of SIRT1

Panathur 等[50]在吲哚核的2 位引入芐基醚、具有抗癌活性的異惡唑酮衍生物、增加小分子脂溶性的氟原子和三氟甲基，合成了一系列含取代酰胺的吲哚-異噁唑酮雜化物。在體外抗增殖活性實(shí)驗(yàn)中，以Gemcitabine 和Suramine 為參照，大多數(shù)化合物對(duì)人乳腺癌細(xì)胞展現(xiàn)出了抑制活性，其中化合物35 和化合物36（見圖16B）的抑制效果最佳（見表3），對(duì)人乳腺癌細(xì)胞的IC50均低于10 μmol·L－1，對(duì)SIRT1 激酶的IC50在40 μmol·L－1左右。如圖16A 所示，化合物36 的疏水位點(diǎn)朝向Phe297 和Phe273，親水位點(diǎn)朝向Asp348 和Ile347。

圖16 化合物35 與SIRT1 的共晶結(jié)構(gòu)模擬圖（PDB：4I5I，A）及吲哚類SIRT 抑制劑（B）Fig 16 Co-crystal structure simulation and surface view of compound 35 with SIRT1（PDB：4I5I，A）and SIRT inhibitors with indole structures（B）

表3 化合物35 和36 對(duì)各類癌細(xì)胞的IC50 值(μmol·L－1)Tab 3 IC50 value of compound 35 and 36 on various cancer cells(μmol·L－1)

1.6 吲哚類拓?fù)涿甘荏w藥物

拓?fù)涿甘羌?xì)胞核中的一種重要酶類，分為拓?fù)涿涪瘢═opoⅠ）和拓?fù)涿涪颍═opoⅡ）兩種類型。這兩類酶對(duì)DNA 的轉(zhuǎn)錄、復(fù)制以及基因表達(dá)起著重要作用。拓?fù)涿敢种苿┦且环N靶向抗癌藥物，其通過(guò)抑制拓?fù)涿傅幕钚詮亩柚鼓[瘤細(xì)胞的快速增殖，達(dá)到抗癌的效果。有文獻(xiàn)報(bào)道，β-咔啉9 號(hào)位N 原子上的取代基被證明是拓?fù)涿敢种苿┊a(chǎn)生細(xì)胞毒性和與DNA 結(jié)合活性的關(guān)鍵，N 原子上的取代基與DNA 結(jié)合能力越強(qiáng)，細(xì)胞毒性也就越強(qiáng)[51]；雙羥基吡咯環(huán)是誘導(dǎo)DNA 交聯(lián)的抗腫瘤活性藥效團(tuán)，吡咯環(huán)上的羥甲基可以形成兩個(gè)親電中心，通過(guò)SN1 親電反應(yīng)與DNA 雙鏈交聯(lián)[52]，阻斷腫瘤細(xì)胞中DNA 的復(fù)制，殺死腫瘤細(xì)胞。

因此，Eswar 等[53]將β-咔啉基團(tuán)和雙（羥甲基）吡咯兩個(gè)藥效基團(tuán)整合，合成了一系列雙（羥甲基）吲哚并[6，7-b]吲哚雜化物（見圖17）。用TopoⅠ抑制劑Irinotecan 和TopoⅡ抑制劑Etoposide作為陽(yáng)性對(duì)照，72 h 后化合物37 在0.5 μmol·L－1對(duì)TopoⅠ和TopoⅡ有顯著的雙重抑制作用。此外，化合物37 在異種移植腫瘤模型中具有廣譜的抗腫瘤活性，能夠有效抑制多種NSCLC 系列細(xì)胞且能有效殺死對(duì)吉非替尼產(chǎn)生耐藥性的PC-9/gef B4 細(xì)胞[IC50＝（1.58±0.33）μmol·L－1]。

圖17 吲哚類拓?fù)涿甘荏w抑制劑的設(shè)計(jì)思路Fig 17 Synthesis strategy of indole topo enzyme receptor inhibitors

Chen 等[54]對(duì)雙（羥甲基）吡咯并[6，7-b]吲哚雜化物進(jìn)行了空間改造，發(fā)現(xiàn)化合物38（見圖17）對(duì)TopoⅡ的抑制效果最佳。在體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)中，化合物38 表現(xiàn)出較為廣泛的抗腫瘤活性，對(duì)SCLC 細(xì)胞的作用尤為顯著[人急性淋巴白血病細(xì)胞CCRF-CEM：IC50＝（1.02±0.32 μmol·L－1，人結(jié)腸癌細(xì)胞HTC-116：IC50＝（2.56±0.27）μmol·L－1，人前列腺癌細(xì)胞PC-3：IC50＝（3.53±0.31）μmol·L－1，人大細(xì)胞肺癌H460：IC50＝（3.46±0.34）μmol·L－1，人肺癌細(xì)胞H211：IC50＝（0.22±0.03）μmol·L－1]。在體內(nèi)抗腫瘤活性實(shí)驗(yàn)中，化合物38對(duì)SCLC H526 裸鼠移植瘤的生長(zhǎng)速度的抑制優(yōu)于順鉑和依托泊苷，與伊立替康相當(dāng)。與化合物37 不同，化合物38 在吲哚的N 原子處引入甲基后，雖增加了與DNA 的交聯(lián)，但減小了Topo Ⅱ的抑制作用。計(jì)算機(jī)分析表明，吲哚N 位的甲基影響了雙羥基的扭轉(zhuǎn)角，因而更有利于DNA 鏈間的交聯(lián)。

2 總結(jié)和展望

近年，吲哚骨架被廣泛用于抗腫瘤活性研究，研究者們針對(duì)不同靶點(diǎn)設(shè)計(jì)了許多吲哚類抗癌藥物。這些藥物大多展現(xiàn)出良好的抗腫瘤活性，但在臨床上也表現(xiàn)出不同程度的不良反應(yīng)和藥物耐受性等問(wèn)題。因此，合成選擇性高、毒副作用低和克服耐藥問(wèn)題的新型吲哚類先導(dǎo)化合物具有十分廣闊的前景。