二苯基嘧啶类化合物抗癌活性的研究进展

古双喜，王 超，曹 爽，王海峰

武汉工程大学化工与制药学院，湖北 武汉 430205

据国际癌症研究机构发布的2018 年全球癌症数据统计显示：预计2018 年全球新增癌症病例达1 810 万人（剔除非黑色素瘤皮肤癌1 700 万），癌症死亡人数达960 万人（剔除非黑色素瘤皮肤癌后为950 万）。在男性与女性的合并人群中，肺癌是最常被诊断的癌症（占总病例数的11.6%），并且是癌症死亡的主要原因（占癌症总死亡人数的18.4%）。紧随其后发病率居高的分别为女性乳腺癌（11.6%）、前列腺癌（7.1%）和结肠直肠癌（6.1%）；死亡率居高的分别为结肠直肠癌（9.2%）、胃癌（8.2%）和肝癌（8.2%）。新增1 810 万癌症病例中，亚洲占据近50%；960 万癌症死亡患者中，亚洲占近70%。当然，这主要是由于近60%人群居住在亚洲，但亚洲的死亡率之高显然不能小觑。根据全球范围的调查数据，到75 岁之前，人们发生癌症的累积风险为21.4%，死于癌症的风险为17.7%［1］。我国的肿瘤登记数据一般都相对滞后。2019 年1 月，我国国家癌症中心发布了最新一期的全国癌症统计数据显示：2015 年全国恶性肿瘤发病约392.9 万人，较2014 年的380.4 万增加12.5 万，增长率为3.2%；这意味着，平均每天超过1 万人被确诊为癌症，平均每分钟超过7 人被确诊为癌症。在过去的10 余年里，恶性肿瘤生存率呈现逐渐上升趋势，目前我国恶性肿瘤的5 年相对生存率约为40.5%，与10 年前相比，我国恶性肿瘤生存率总体提高约10%，但是与发达国家还有很大差距。例如美国前列腺癌的5 年生存率高达97.4%，而我国只有69.2%；美国皮肤黑色素瘤的5年生存率高达90.8%，而我国只有49.6%；芬兰儿童急性淋巴细胞白血病的5 年生存率已经超过了95.2%，而我国仅有57.7%［2］。

抗癌药物在国内外古籍中虽早有记载，但其系统的科学研究一般认为始于1946 年美国耶鲁大学首次发现氮芥能用于治疗恶性淋巴瘤，此后抗癌药物相关的实验模型、筛选方法、理论与分支学科不断建立。抗癌药物不断被发现，在肿瘤治疗中发挥着越来越重要的作用。据《柳叶刀·肿瘤》2019 年10 月31 日报道，2009-2018 年，中 国大陆共启动1 493 项抗癌药物试验，年均增长率达33%；抗癌药物临床试验共涉及751 款抗癌药物（其中477 款为创新药物），每年进入临床试验阶段的抗癌药物数量以24%的年均增长率不断增加［3］。根据国家癌症中心与国家药品监督管理局药品审评中心（center for drug evaluation，CDE）联合发布的最新数据，2019 年我国肿瘤临床试验项目474项，占全部药物注册临床试验的21.8%；2019 年，共有针对11 个瘤种的17 个抗肿瘤药物在中国获批上市。2019 年登记在案的474 项抗肿瘤药物临床试验中，其中397 项（83.8%）由国内医药企业发起［4］。2019 年11 月14 日，美国FDA 宣布加速批准中国本土抗癌新药泽布替尼（中国百济神州）上市，使它成为第一个走出国门、在美获批上市的中国自主研发抗癌新药。这些都反映了当前我国抗癌药物研发的蓬勃发展。尽管如此，目前抗癌药物的开发对全世界的药物科学工作者仍是一个重大挑战。

在众多具有抗癌活性的新化学实体中，二苯基嘧啶类化合物（diphenylpyrimidines，DPPYs）因其对癌细胞广泛的生物活性而被重点研究，癌细胞复制过程中多种信号因子的表达均可被该类化合物抑制，其靶点包括间变性淋巴瘤激酶（anaplastic lymphoma kinase，ALK）、黏着斑激酶（focal adhesion kinase，FAK）、表皮生长因子受体（epidermal grow factor receptor，EGFR）、布鲁顿酪氨酸激酶（Bruton’s tyrosine kinase，BTK）、极光激酶（Aurora kinase）和周期蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent kinase，CDK）等。部分化合物显示出较好临床研究效果，还有个别化合物已经上市用于癌症的治疗。DPPYs 的结构尚未被严格界定，在此我们将具有如下结构骨架特征的化合物均称为DPPYs（图1）。其中连接基X 和Y 为单原子或双原子连接基（如N，O，—C—N—等），R1，R2和R3分别表示嘧啶环、左翼苯环及右翼苯环上的取代基，左右两翼的苯环可能为苯并杂环，中间嘧啶环可能为嘧啶并杂环或嘧啶并苯环。根据DPPYs 的6 种不同作用靶点，本文综述了各类DPPY 类抑制剂的抗癌活性研究进展。

图1 DPPYs 的结构特征Fig.1 Structural feature of DPPYs

1 ALK 抑制剂

临床上将肺癌分为小细胞肺癌与非小细胞肺癌（non-small-cell lung cancer，NSCLC）［5］。其中，NSCLC 约占85%。ALK 基因突变是目前临床上NSCLC 的个体化靶向治疗的重要靶点之一，ALK阳性NSCLC 占所有NSCLC 的2%～7%［6-7］。对于ALK 阳性的晚期NSCLC 患者而言，ALK 抑制剂是其生存的希望。

2006 年，诺华公司［8］报道了一类具有较好抑制癌细胞活性的DPPYs，其中化合物1（TAE-684，图2）在2-10 nmol/L 的浓度下可选择性阻断ALK依赖的间变性大细胞淋巴瘤（anaplastic large-cell lymphomas，ALCLs）衍生细胞的增殖。研究表明，1的强抑制作用伴随着ALK 自磷酸化的快速持续减少，NPM-ALK 下游信号蛋白的失活，以及CD30 表达（ALCLs 的标志）的下调。

2009 年，葛兰素史克公司［9］报道了化合物2（GSK1838705A，图2）具有更好的ALK 抑制活性（IC50=0.5 nmol/L），它在抑制ALK 的活性的同时还能高效抑制Ⅰ型胰岛素样生长因子受体激酶（insulin-like growth factor Ⅰ-receptor kinase，IGF-ⅠR）（IC50=2 nmol/L）以及胰岛素受体（insulin receptor，IR）（IC50=1.6 nmol/L）。该化合物不仅能抑制ALK 依赖性的ALCLs，还能抑制多发性骨髓瘤、尤文氏肉瘤、神经母细胞瘤和NSCLC 等多种癌细胞的增殖，有潜力作为一种多靶点抑制剂来发挥抗肿瘤活性。

基于化合物1 和2 的结构特征，2011 年美国Cephalon 制药公司Eugen 等［10］经过结构修饰得到了具有较好ALK 抑制活性的化合物3（图2，IC50=4 nmol/L）。在10 μmol/L 的浓度下对64 种受体进行活性筛选发现化合物3 仅对其中的一种受体存在脱靶效应，显示出很高的选择性。大鼠和小鼠体内活性研究结果表明，化合物3 的口服生物利用度较高，血浆蛋白结合率高达97.2%，并且能明显抑制小鼠体内肿瘤的生长，这一系列数据表明该化合物具有很好的成药性。基于此研究结果，该公司2012 年又报道通过对4 位取代苯胺进行结构替换得到了一系列高效、低毒和高选择性的ALK抑制剂［11］。为了克服某些化合物体内代谢稳定性问题，他们通过结构优化最终得到化合物4［12］（CEP-37440，图2）。该化合物代谢稳定性好、药代动力学性质优良，体外抗变异株活性高，但它表现出了与ALK 同等强度的FAK（IC50=2 nmol/L）抑制活性。目前对该化合物的实体瘤临床Ⅰ期研究已成功完成。同在2012 年，Cephalon 制药公司的Breslin 等又在专利［13］中报道了一类将嘧啶环2，4位取代苯环连接关环的大环类ALK 抑制剂，其代表性化合物5（如图2 所示）对ALK 和FAK 都具有纳摩尔级别活性，对两面神激酶和IR 的活性在微摩尔级别。

图2 代表性DPPY 类ALK 抑制剂的结构Fig.2 Structures of representative DPPYs as ALK inhibitors

2 FAK 抑制剂

2007 年，Liu 等［14］报道了ATP 竞争性激酶抑制剂6（TAE226，图3）能竞争性与多种内源性酪氨酸蛋白酶结合从而抑制癌细胞的复制。体外大量酶活性筛选发现化合物TAE226 对FAK（IC50=5.5 nmol/L）和IGF-ⅠR（IC50=0.14 μmol/L）具有优良的体外酶抑制活性，并且对FAK 具有较高的选择性，它能使多种人体胶质瘤细胞停留在有丝分裂的G2-M 期，从而抑制细胞的增殖。同时，它还能抑制多种人体胶质瘤细胞的扩散，诱导包含mut-p53 基因的胶质瘤细胞的凋亡，从不同的靶点以及多种作用机制对癌细胞产生杀灭作用。大鼠异种移植实验表明，该化合物能通过抑制大鼠体内FAK 和IGF-ⅠR 的磷酸化来有效抑制神经胶质瘤细胞的增殖，并明显延长大鼠的存活率。

2007 年，弗吉尼亚大学与辉瑞公司［15］合作发现了化合物7（FP573228，图3），该化合物的结构与TAE226 相差较大，特别是嘧啶环4 位的取代基由单原子变为双原子连接，使其具有更好的对分子柔性和适应性。体外酶活性筛选发现它FAK 的抑制活性（IC50=4 nmol/L）是其它酶的50～250 倍，显示出优良的选择性。有趣的是，FP573228 在抑制FAK 中酪氨酸397 的磷酸化的同时不抑制细胞的增殖也不诱导细胞凋亡，而是通过抑制癌细胞的转移来起到治疗效果，为通过抑制FAK 来治疗相关癌症提供了一种新的思路。

2017 年，Jung 等［16］将化合物TAE226 嘧啶环5位的氯替换为三氟甲基得到化合物8（VS-4718，图3），该化合物具有比先导化合物更低的的FAK 抑制活性（IC50=4.8 nmol/L），在抑制肺癌细胞增殖的浓度下（IC50＜0.2 μmol/L），显示出低的细胞毒性和高的癌细胞选择性。进一步研究发现VS-4781与放射性治疗对抑制p53 依耐性肺癌细胞的增殖具有协同作用，一度被认为具有临床研究前景，但遗憾的是，在2018 年，该化合物用于治疗急性髓性白血病、胰腺癌（pancreatic cancer，PC）和实体瘤的I期临床研究都以失败告终。

2017 年，大连医科大学马晓东研究组［17-19］对TAE226 进行了较多的合理结构改造。首先，他们对TAE226 嘧啶环的2 位取代苯胺的4 位取代基进行结构替换，将吗啉环替换为磺酰基连接的4-氟苯基得到了化合物9［17］（图3）。虽然该化合物没有显示出优于TAE226 的抑制FAK 活性（IC50=86.7 nmol/L），但它对NSCLC 的双突变株、PC 和B细胞淋巴瘤（B cell lymphoma，BCL）都显示出较好的体外细胞抑制活性（IC50=0.53～3.71 μmol/L），值得一提的是它在10 μmol/L 的浓度下能诱导87.3%的PC 细胞凋亡。基于此结果，该课题组2019 年又报道了在吗啉环与右翼苯环之间插入氨基乙酰基和乙酰基得到的两类活性较好的化合物，其代表性化合物10［18］（图3，IC50=1.3 nmol/L）和11［19］（图3，IC50=5.17 nmol/L）不仅对FAK 的活性略优于先导化合物TAE226 并且还对多种其它癌细胞显示出微摩尔甚至亚微摩尔级别的抑制活性。这些结构改造表明，2 位的取代苯胺的对位具有较好的耐受性，并且适当地改变连接基还可能得到多靶点抑制剂。

图3 代表性DPPY 类FAK 抑制剂的结构Fig.3 Structures of representative DPPYs as FAK inhibitors

3 EGFR 抑制剂

EGFR 抑制剂是近年来发展起来的一类新型抗肿瘤药物，是当前抗癌药物研究的一大热点。第一、二代EGFR 抑制剂治疗过程存在耐药性问题，T790M 是引起耐药的最常见诱因［20-21］，于是，以克服T790M 耐药突变为策略的第三代EGFR 抑制剂应运而生［22-23］。

2009 年，Zhou 等［24］在《自然》上报道了一项重要成果。鉴于苯胺喹唑啉骨架不一定是抑制EGFR T790M 的最强或最专一结构，他们对之前得到的具有丙烯酰胺优势结构的大量化合物库进行筛选，最终得到了一类含有丙烯酰胺结构的DPPY 类不可逆的共价键结合化合物。其代表性化合物12（WZ4002，图4）对变异株EGFR T790 的活性（IC50=8 nmol/L）是EGFR 野生株（EGFR WT）活性（IC50=113 nmol/L）的14 倍，此外通过对400 种不同的酶进行体外活性筛选发现化合物12 在10 μmol/L 的浓度下仅会明显抑制5%的酶的活性。进一步的体内活性研究发现，该化合物口服生物利用度较好（F=24%），在小鼠体内也能选择性抑制EGFR T790M 的活性来抑制NSCLC 细胞的增殖。他们还用12 与结合口袋的共晶结构解释了该类化合物的构效关系（structure activity relationships，SARs）：1）嘧啶环能与氨基酸MET793 之间形成双氢键；2）丙烯酰胺结构能与CYS797 之间形成共价键；3）嘧啶环的2 位取代苯胺能与结合位点处的疏水性口袋形成较强的疏水作用，这些SARs 为后来研究选择性EGFR T790M 抑制剂提供了重要参考。后来，他们又结合之前得到的SARs 对该类化合物的共价键结合区域、嘧啶母环结构以及嘧啶环2 位的取代苯胺结构进行合理结构改造，但并没有发现活性优于WZ4002 的化合物［25］。

2011 年，Cha 等［26］报道了一系列具有13（图4）结构特征的化合物，该类化合物的创新点主要在于：在嘧啶环5，6 位并入五元杂环，这与第一二代喹唑啉骨架的EGFR 抑制剂有类似的双环结构特征。体外活性初筛发现，其中大部分化合物对EGFR 突变株细胞显示出纳摩尔级别的活性，同时对EGFR WT 细胞活性较差，相较于第一二代EGFR抑制剂，该类化合物对含有EGFR 双突变株的H1975 细胞的抑制活性有明显提升。

2013 年，Walter 等［27］通过 对WZ4002 嘧啶环5位的Cl 以及2 位取代苯胺进行了较小的改造得到了化合物14（CO-1686，Rociletinib，图4）。体外通过对434 种酶进行活性筛选发现14 对EGFR T790M 显示出最高的抑制活性（Ki=21.5 nmol/L），同时对EGFR WT 的活性较低，选择指数（selective index，SI）较高（EGFR WT：EGFR T790M=22），口服生物利用度高（F=65%），在单一给药时也能起到较好的治疗效果，是又一个新的具有较大潜力的EGFR 抑制剂，但是在2019 年7 月，该化合物用于治疗NSCLC 的Ⅲ期临床研究被终止。次年，具有较新结构骨架的化合物15［28］（AZD9291，Osimertinib，中文名：奥希替尼，图4）被报道用作EGFR 抑制剂。在细胞水平实验上，该化合物对EGFR 双突变株细胞的抑制活性（IC50=15 nmol/L）是EGFR WT 细胞抑制活性（IC50=480 nmol/L）的32 倍，其SI高于之前报道的所有化合物。AZD9291 与之前的化合物结构差距较大，它的共价键结合片段被转移至嘧啶环2 位的苯胺上，其嘧啶环4 位被替换为刚性结构的吲哚环。通过对复合物的X 射线晶体解析发现，丙烯酰胺片段能较好地与氨基酸CYS797 之间形成共价键，同时嘧啶环4 位的取代吲哚具有较好的位置适应性并能与氨基酸MET793 之间形成较强的相互作用。该化合物以其优良的成药性被快速确定为临床候选药物进行研究，并成功于2019 年被批准上市用于治疗NSCLC，同时用于治疗恶性胶质瘤以及脑细胞癌的临床Ⅱ期研究也已经成功结束。

2014 年，艾森医药［29］基于WZ4002 得到了一类吡咯并嘧啶类蛋白激酶抑制剂。他们通过采用ELISA 方法测定化合物体外酶抑制活性发现其代表 化 合 物16（AC0010，Avitinib，图4）对EGFR T790M 的活性（IC50=4.4 nmol/L）显著强于WZ4002（IC50=21 nmol/L），并且它对EGFR WT 的SI（EGFR WT：EGFR T790M，SI=65）也 高 于WZ4002（SI=2.5）。体外细胞活性测试结果表明AC0010 对H1975 细 胞 的 抑 制 活 性（IC50=91 nmol/L）是WZ4002（IC50=1905 nmol/L）的21 倍，与酶活性测试结果一致。体内安全性试验发现AC0010 比上市药Gefitinib（吉非替尼）具有更好的安全性，在相同的剂量下AC0010 几乎不改变小鼠的体重，但Gefitinib 会使含有A549 细胞的小鼠体重减轻16%。三种包含不同癌细胞的小鼠体内肿瘤抑制活性结果表明AC0010 能明显抑制肿瘤体积的生长，并且显示出明显优于Gefitinib 的效果。总的来说AC0010 在显示出优于先导化合物WZ4002 活性的同时还具有高于上市药Gefitinib 的安全性，是一个具有很大潜力的小分子化合物。AC0010 的马来酸盐显示出更好的成药性，目前它正在进行治疗NSCLC 的Ⅱ期临床研究。

2014 年，江苏豪森药业［30］基于AZD9291 将其吲哚环上的甲基替换为环丙基得到了化合物17（HS-10296，Almonertinib，图4）。虽然该化合物在体外酶活性测试中并没有表现出该类化合物中最好的活性（EGFR T790M IC50=0.49 nmol/L，EGFR WT IC50=1.89 nmol/L），但它在体外细胞活性测试中对H1975 细胞具很高的活性IC50=2.44 nmol/L，并且对包含EGFR WT 的A431 细胞的活性较差（IC50=508.8 nmol/L），SI 高达208（A431：H1975），显示出这类化合中最优的体外细胞抑制活性。对大鼠体内的药代动力学实验结果表明，HS-10296 的代谢产物优于AZD9291，具有更好EGFR T790M/野生型靶蛋白的选择性。犬科的体内药代动力学性质也表明HS-10296 的血浆浓度是参比化合物AZD9291 的6 倍以上，半衰期也有明显延长。17以其优良的成药性于2020年3月18日成功获批上市。

2016 年，浙江大学陈文腾等［31］基于WZ4002的结构主要对烯键上的氢原子进行替换得到了一系列具有18（图4）结构特征的化合物，初步的体外活性研究表明，该类化合物对含有EGFR WT 和EGFR T790M 的细胞都具有较好的抑制活性。之后他们课题组［32］又报道了具有羟肟酸结构的两类化合物19 和20，活性初步测试结果表明这两类化合物显示出与WZ4002 以及CO-1686 相当的A431和H1975 细胞抑制活性。

基于WZ4002 和CO-1686 骨架的嘧啶母环以及嘧啶环上取代基的高度相似性，马晓东研究组于2016-2018 年对嘧啶环2 位的取代苯胺进行了多轮结构替换，得到了多类对T790M 具有较高活性的唑基-DPPY、苯乙烯基-DPPY、吗啉基-DPPY以及硫-吗啉基-DPPY 化合物，它们的代表性化合物21［33］（图4，IC50=3.3 nmol/L）、22［34］（图4，IC50=10.1 nmol/L）、23［35］（图4，IC50=0.71 nmol/L）和24［36］（图4，IC50=27.5 nmol/L）对EGFR T790M 活性优秀，对EGFR T790M 突变株亦具有较好的选择性。虽然这几类化合物中个别化合物的体外活性测试结果优于先导化合物，但是在小鼠体内活性测试中没有表现出优于先导化合物的活性。

4 BTK 抑制剂

图4 代表性DPPY 类EGFR 抑制剂的结构Fig.4 Structures of representative DPPYs as EGFR inhibitors

图5 代表性DPPY 类BTK 抑制剂的结构Fig.5 Structures of representative DPPYs as BTK inhibitors

化合物25［37］（AVL-292，Spebrutinib，图5）在进入临床研究后才于2011 年被首次报道，作为一种共价键抑制剂，它对BTK 的高选择性以及优异活性（IC50＜0.5 nmol/L）引起了人们的广泛关注［37］。它能选择性抑制BTK 的磷酸化以及下游信号通路PYLγ2 和ERK 的转移磷酸化。同时，AVL-292 对JAK3 以及Tec 家族的酶也有一定的抑制作用，这暗示着它有可能是一个多靶点抑制剂或者因此产生一定的脱靶效应。临床研究［38］表明，AVL-292的安全性高、药代动力学性质良好、口服生物利用度高，单一给药2 mg/kg 就能取得较好的治疗效果。目前，该化合物用于治疗慢性淋巴细胞白血病的Ⅰ期临床和用于治疗类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis，RA）的Ⅱ期临床都已经顺利结束。

后来，马晓东研究组基于AVL-292 得到了两类磷酰基和磺酰基取代的BTK 抑制剂，其代表化合 物26［39］（图5，IC50=0.82 nmol/L）和27［40］（图5，IC50=1.18 nmol/L）显示出与先导化合物相近的BTK抑制活性和体外细胞抑制活性。该课题组还以Rociletinib 为先导化合物得到了一类氨基酸取代的DPPYs，其中L-脯氨酸取代的化合物28［41］（图5，IC50=8.7 nmol/L）的体外酶抑制活性虽然与上市药物Ibrutinib（IC50=0.4 nmol/L）相比相差较多。但在细胞活性测试实验中，28 显示出明显优于Ibrutinib的诱导细胞凋亡活性，这可能与它们之间抑制癌细胞的作用机理不同有关。

2014 年，Pan 研 究 组［42］基 于 淋 巴 细 胞 激 酶（Lymphocyte kinase，LCK）与BTK 的高度同源性，将具有较高活性的LCK 抑制剂进行结构改造得到了一类结构新颖的2，5-二氨基取代嘧啶类BTK 抑制剂，其中化合物29（图5）显示出对BTK 最佳的抑制活性（IC50=5 nmol/L）。相较于Ibrutinib 在抑制BTK 活性的同时会通过负反馈调节促进Tyr551 的磷酸化，该类化合物在抑制BTK 活性的同时能通过负反馈调节来抑制Tyr551 的磷酸化，研究表明该负反馈效果在促进磷酸化的同时会降低药物的活性，因此该类抑制剂具有双重抑制作用。大鼠的异种移植实验也证明了化合物29 对体内BCL 的抑制效果明显强于Ibrutinib。

2016 年，另 一个 代 表 性DPPY 类 化 合 物30［43］（HM71224，Olmutinib）也被作为BTK 抑制剂报道。在对85 种以上的酶进行酶抑制活性筛选发现，该化合物对BTK的活性最好（IC50=1.95 nmol/L）。除了对BMX，TEC，和TXK 这些结合口袋均包含半胱氨酸的激酶具有一定抑制能力之外，对其它酶也显示出弱的抑制活性。动物实验表明该化合物在有效剂量下并不会明显引起小鼠体重的减轻，同时也会明显改善小鼠的RA，具有较高的安全性。但在2020 年1 月，该化合物用于RA 的Ⅱ临床研究因致命的不良反应以失败告终。

马晓东研究组［44］通过对WZ4002 嘧啶环的4，5 位环合得到了一类新的BTK 抑制剂，其中活性最好的化合物31（IC50=0.4 nmol/L）的BTK 酶抑制活性高于AVL-292（IC50=0.6 nmol/L），略低于Ibrutinib（IC50=0.3 nmol/L）；细胞水平活性则略优于AVL-292 和Ibrutinib。同时，该化合 物 对JAK3 酶也具有较高的抑制活性（IC50=72.6 nmol/L），说明该类化合物可能是作为双靶点抑制剂而发挥作用。

5 极光激酶抑制剂

纺锤丝在真核细胞有丝分裂过程中发挥中重要作用，纺锤体组装监测点（spindle assembly checkpoint，SAC）被认为是一个治疗癌症的潜在靶点［45-47］。2013 年，Salmela 等［48］通过高通量筛选得到了化合物32（图6），它结构简单，且与之前他们发现的极光激酶抑制剂结构迥异，引起了他们极大的研究兴趣。研究发现该化合物可导致线粒体缺乏张力进而使着丝点无法形成，使细胞的有丝分裂停留在M 期。对靶点的研究发现32 主要作用于极光激酶，通过抑制极光激酶的活性来抑制SAC 的活性，阻断纺锤体的形成，从而起到抑制癌细胞增殖的效果。该化合物的作用机理为癌症的治疗提供了一个新的参考靶点。2020 年，Chen 研究组［49］报道了一类左翼为环戊基或环己基、右翼为苯环的环烷基苯基嘧啶类极光激酶抑制剂。此外，早期也有左翼为芳杂环、右翼为苯环的芳基杂苯基嘧啶类极光激酶抑制剂的报道［50］。虽然它们都不属于DPPYs，但大大丰富了DPPYs 的SARs，可为DPPYs 的结构改造提供新的思路。

图6 代表性DPPY 类极光激酶抑制剂的结构Fig.6 Structure of representative DPPYs as aurora kinase inhibitor

6 CDK 抑制剂

2015 年，Xiao 研 究 组［51］通 过 对CDK-9 抑制 剂的3D-QSAR 研究，结合黄酮哌啶醇与CDK-9 的晶体复合物结构，设计并得到了一类2，4-二苯胺基嘧啶类化合物。体外酶活性测试表明该类化合物对CDK-2 和CDK-9 具有较好的抑制活性，其中代表性化合物33（图7）的细胞水平（GI50=1.09 μmol/L）的测试结果与CDK 酶水平（IC50=0.33 μmol/L）的测试结果一致，证明了该化合物的靶点。同时，这类化合物还对包含有HIV-1 的细胞，具备一定的抑制能力。

图7 代表性DPPY 类CDK 抑制剂的结构Fig.7 Structure of representative DPPYs as CDK inhibitors

7 结 论

近年来，DPPYs 的抗癌活性研究已经取得很大的进展。多个DPPYs 正处于或已完成临床研究中，其中第三代EGFR 抑制剂Osimertinib（奥希替尼）已经被批准上市。奥希替尼在2018 年全球销售额已经达到18.6 亿美元，成为重磅炸弹药物（Blockbuster drug）。DPPYs 吸引和鼓励了众多科技工作者从事该领域的药物研发，我国在此领域也已取得重要进展。例如，浙江艾森医药开发的艾维替尼是我国自主研发的首个第三代EGFR 抑制剂类创新药物，具有与奥希替尼不同的化学结构，拥有全球多个国家的知识产权。艾维替尼于2018 年6 月以II 期临床数据在我国提交了有条件上市申请（NDA），主要用于治疗第一代EGFR 靶向药物使用后耐药的非小细胞性肺癌，同年8 月被纳入优先审评程序，并已启动了美国、法国和西班牙等国际临床研究。我国江苏豪森药业开发的、拥有自主知识产权的Almonertinib（阿美替尼，它是奥希替尼的me-too 药物）已于2019 年4 月获得CDE 承办受理，并于2019 年5 月以“与现有治疗手段相比具有明显治疗优势”被CDE 纳入优先审评，并于2020 年3 月18 日获得国家药品监督管理局颁发药品注册批件，成为全球第二个、我国首个第三代EGFR 靶向药物，成为我国抗癌药物史上的又一个里程碑。此外，多个DPPYs 作为抗癌药物的研究正在有条不紊的推进中。此外，天然抗癌药物的开发也很值得关注［52-53］，可以考虑将其药效结构引入到DPPYs 的结构中。

通过对DPPYs 的抗癌活性研究进展分析可以发现，该类化合物对癌细胞复制过程中的多个不同靶点都能产生较强的抑制效果，有些化合物还具有多靶点抑制活性或者对某一靶点下游的信号通路也产生抑制作用从而显示出更高的活性，具有开发为多靶点药物的潜力。尽管DPPYs 中有多个小分子的抗癌活性已经很强，但由于细胞中很多靶点的同源性非常高，在治疗过程中很容易产生脱靶效应，对人体产生较大的毒副作用。因此，目前最需要解决的问题还是提高化合物的选择性，使其能更加精准的靶向到某一个或多个作用位点。另外药物使用过程中容易产生耐药性，抗突变株药物的研发也是一个重要的挑战。

总结DPPY 类抑制剂已经解析出来的晶体结构和分子模拟研究可以发现以下特点：1）该类化合物大多以U 型结构与ATP 结合口袋形成较强的相互作用力；2）嘧啶环1 位的氮原子和2 位取代基上与嘧啶母环直接连接的氮原子具有非常重要的作用，它能与结合口袋中的氨基酸形成较强的氢键；3）2，4-位的苯基取代通常能与结合口袋形成较强的疏水相互作用或者是π-π堆积作用，增加与结合位点的相互作用力。因而，该类化合物的结构改造重点集中在嘧啶母环的5，6 位以及苯环上面的取代基，通过合理的结构替换或骨架迁越，增加官能团的靶向性和取代基的位置适应性，改善化合物的理化性质和药代动力学性质，使其兼具选择性高，毒性小，药代动力学性质良好等优点，DPPYs 必定能在抗癌药物中继续大放异彩。