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急性髓性白血病(Acute Myeloid Leukemia,AML)中约有三分之一的患者是由于FLT3酪氨酸激酶的突变引起的,其中内部串联型(Internal Tandem Duplication,ITD)突变患者预后极差。以FLT3为靶点用于治疗FLT3突变型AML的药物开发是当前研究的热点之一。AC220(Quizartinib)是目前已知的十分具有开发潜力的FLT3抑制剂之一,并处于临床Ⅲ期研究阶段。但包括AC220在内的许多FLT3抑制剂,尤其是TypeⅡ的FLT3抑制剂,所面临的主要问题是患者一般服用3个月后会发生进一步的点突变而产生耐药性。因此,继续寻找具有FLT3抑制活性且对耐药突变有效的化合物,并详细阐述药物作用机制是当前亟需解决的问题,也是本研究的主要目的。本课题前期通过对c-MET激酶抑制剂LS177进行了 46种络氨酸激酶抑制作用的体外筛选实验,发现LS177同时具有FLT3激酶抑制活性,但随后发现LS177对FLT3-ITD突变细胞系MV4-11的抑制活性显著弱于阳性对照药AC220。经过对一系列化合物的筛选,最终设计合成并筛选出4-苯氧基喹啉衍生物MZH29。MZH29对体外表达的FLT3-WT和FLT3-ITD激酶具有强的抑制活性,半数有效抑制浓度(IC50)分别为9 nM和7 nM,活性强度与AC220相同;MZH29同时对FLT3-WT依赖性的AML细胞系和FLT3-ITD突变型细胞系具有抑制作用,在FLT3-ITD突变型白血病细胞系上的IC50均低于1nM。在促凋亡作用实验中,MZH29同时对FLT3-WT依赖性的AML细胞系和FLT3突变型细胞系具有显著的促凋亡作用,主要通过促进凋亡蛋白Cleaved Caspase 3和Cleaved PARP的表达上调。为了明确MZH29对耐药突变细胞株的抑制作用情况,我们体外构建了各种耐药突变细胞系,结果表明MZH29对耐药突变型细胞系,包括FLT3-ITD-F691L,FLT3-D835H/Y/V和FLT3-K663Q突变细胞系的生长均具有很强的抑制作用,且明显优于阳性对照药AC220,在FLT3-K663Q和FLT3-ITD-F691L突变细胞上的抑制活性强度分别是AC220的47倍和40倍。在信号通路方面,MZH29主要通过抑制FLT3及其下游的STAT5和ERK的磷酸化而抑制细胞的增殖,MZH29对FLT3-ITD-F691L和FLT3-ITD-D835Y耐药突变细胞系的FLT3及其下游磷酸化信号通路仍然具有抑制作用,表明MZH29能够用于治疗FLT3耐药突变型的AML。我们通过Docking的方法计算了 MZH29与FLT3的作用方式,MZH29能够结合于非活性状态FLT3的激酶结构域,并发现MZH29与FLT3-F691L耐药突变仍能形成稳定的结合构象,解释了 MZH29对耐药突变有效的作用机制,同时也暗示着MZH29可能属于TypeⅡ的FLT3抑制。体内实验中,通过构建皮下种植瘤和血液瘤两种模型证实了 MZH29的药物活性。口服MZH29 10 mg/kg可以完全抑制小鼠皮下移植瘤生长和显著延长血液种植瘤模型小鼠的生存期,且具有较低的体内毒性。进一步的蛋白质组学研究发现,与AC220相比较,MZH29作用后对整体蛋白组的表达水平影响较小,二者调控的蛋白主要富集在转录调节活性蛋白和DNA结合蛋白,以及重要的细胞周期蛋白。总之,本研究证实MZH29具有作为治疗FLT3突变型急性髓性白血病的新型抑制剂的开发潜力。