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蛋白酪氨酸激酶在细胞的信号转导和功能中发挥重要作用。ROS1是最新发现的2个酪氨酸激酶孤儿受体之一,目前对ROS1的天然配体的研究尚不清楚。越来越多的数据证明ROS1已经成为一个有效的潜力靶点。2016年3月FDA批准Crizotinib用于治疗ROS1重排的非小细胞肺癌,尽管最初具有很强的效果,但许多患者都不可避免地出现了获得性耐药现象,其中以CD74-ROS1中G2032R异常最为常见。因此,对于药物化学工作者而言,探索、设计和合成出高选择性和高效能的ROS1抑制剂来治疗肿瘤和研究ROS1的生物学功能就显得非常重要。基于Crizotinib和ROS1激酶晶体复合物结构和之前的研究,我们认为2-氨基苄氧基吡啶可以作为ROS1抑制剂的母核结构。本文以Crizotinib为先导化合物,综合应用基于靶点结构的药物设计、化学合成和生物活性评价等手段,设计、合成出一系列化合物,发现了 7个在激酶和细胞水平上高活性和高选择性的小分子化合物,为深入开展ROS1抑制剂研究,进一步获得可应用于临床治疗的ROS1抑制剂提供了理论与实验依据。主要研究工作结果:1.根据Crizotinib与ROS1晶体复合物结构和我们之前的研究,设计“DFG-in”结合模式的Type Ⅰ型抑制剂。2.可提供的原料均通过商业途径购买,设计了三类化合物的合成路线。原料经还原,酰化,生物酶水解,Mitsunobu反应,Suzuki-Miyaura偶联反应,铁粉还原,溴化等反应合成出以不同母核的3,5-二取代氨基吡啶衍生物共81个(9a-9j、18a-18z、19a-19z和20a-20s)。所有目标化合物均经过质谱和核磁共振(1H NMR and13C NMR)表征。3.大部分化合物对ROS1均有很好的活性,对c-MET和ALK活性较低,27个化合物对ROS1激酶具有很好的选择性。对c-MET的单点抑制率在-13%～37%,对ALK的抑制率在3%～53%,对ROS1的抑制率在61%～101%。4.细胞抗增殖实验表明,所选的38个目标化合物对人类永生化表皮细胞HaCaT的细胞毒性都明显小于对照药Crizotinib,并且对A549细胞的活性都较低。一些化合物的激酶抑制活性与细胞抗增殖活性呈现很好的相关性,其中化合物18r、19k、19v、20a、20d、201和20m,对H3122细胞珠抗增殖活性都较弱(IC50>100 μM),对A549细胞株也呈现较弱的活性,对HCC78细胞有很强的抗增殖活性。特别是化合物19k、19v和20m,对ROS1激酶和抗HCC78细胞活性都表现很好的活性和选择性。也有一些化合物激酶抑制活性与细胞抗增殖活性不呈现相关性,比如9e、9j、19q和20k对高表达融合基因SLC34A2-ROS1的细胞株HCC78活性较差,我们推测可能是我们设计的化合物对ROS1不同融合基因的敏感度不同或者细胞出现了获得性耐药现象。另外也有一些化合物ROS1激酶抑制活性较低但细胞活性好,如19o、20f、20i、20n。这可能跟化合物诱导细胞凋亡、加速细胞代谢或者其它机制有关。5.根据激酶活性筛选测试(ALK、ROS1和c-MET),对目标化合物进行了初步的构效关系总结:1)R2为吡唑环、碳链的延长对活性的影响不大,对选择性影响也不大。取代为3,5-二甲基异恶唑环对ROS1活性降低,但极大地提高选择性。1-甲基-1H-吡唑-4-基、1-乙基-1H-吡唑-4-基和1-丙基-1H-吡唑-4-基对ROS1的活性影响几乎相似,其次依次为1-甲基-1H-吡唑-5-基、噻吩、1-甲基吡咯、3,5-二甲基异恶唑。2)苯基邻位取代和苯基在间位取代对ROS1的活性大体相同、对ALK的活性有略微的降低,但不明显。3)R1在苄氧基邻位取代,取代基团从小到大时,对活性影响不大,但能提高对ROS1的选择性。4)化合物中的苄氧基苯环上取代以给电子基团对活性的贡献大,其中4-甲基为最优基团,依次为3-甲基、4-甲氧基、4-氟基、2,4-二氟基、3,4-二甲氧基、4-乙氧基、4-三氟甲基、4-三氟甲氧基。