代表性研究进展1

本研究方向在国内较早的搭建了以表观遗传调控蛋白组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶（LSD1）为靶点的新药研发平台，首次发现LSD1在临床病人食管癌和胃癌组织中的表达显著高于正常食管和胃组织，并以此为靶标设计了新型LSD1抑制剂，为针对食管癌和胃癌的靶向药物治疗提供了基础

在此基础上，2017年度本研究方向报到了一个嘧啶类LSD1抑制剂LPE-1,可选择性抑制LSD1（IC50 = 0.336 nM）。Western Blot实验表明，化合物LPE-1可以特异性地增加LSD1的底物H3K4，H3K9的单双甲基化水平；分子对接实验表明，化合物LPE-1可通过氰基与Val811和Thr810形成分子间氢键，并且，化合物中的噻吩和LSD1的Trp761形成芳H相互作用，为化合物的进一步优化提供了结构基础。

化合物LPE-1的抗肿瘤作用表现在：能够浓度依赖性地抑制食管癌细胞EC-109的细胞增殖以及克隆形成，而且在同样的浓度下，对正常的食管上皮细胞Het-1A并没有增殖抑制作用。另外，化合物LPE-1能够阻滞EC-109的细胞生长在G2/M期。

进一步的研究证明，化合物LPE-1可以诱导食管癌细胞EC-109的凋亡，而且同样的浓度对正常的食管上皮细胞Het-1A并没有明显的毒性。进一步的机制研究表明，化合物LPE-1主要通过线粒体介导的内源性凋亡通路诱导食管癌细胞EC-109的凋亡，影响Bcl-2家族蛋白及下游蛋白caspase3/7的表达。

     有文献报道，LSD1和Epithelial to   mesenchymal transition （EMT）进程密切相关，抑制LSD1活性或降低LSD1表达量可通过抑制EMT过程有效抑制肿瘤细胞的转移和侵袭。划痕实验证明，化合物LPE-1可以抑制食管癌细胞EC-109的转移，而且进一步的Transwell以及基质胶包被的Transwell实验证实化合物LPE-1不仅可以抑制食管癌细胞EC-109的转移，而且可以抑制其侵袭能力。Western   Blot实验显示，化合物LPE-1可以上调上皮细胞标志物E-Cadherin和Occludin的表达，下调间质细胞标志物N-Cadherin和Vimentin的表达，而且其上游转录因子Snail-1和Slug也得到了一定程度的降低。这些实验表明，化合物LPE-1可能通过调节转录因子的表达，从而抑制EMT进程，最终导致食管癌细胞EC-109的侵袭转移能力降低。

由于LPE-1对食管癌细胞EC-109的增殖具有明显的抑制作用，因此我们构建食管癌细胞EC-109移植瘤裸鼠模型，评价化合物LPE-1的体内活性。结果显示，化合物LPE-1能够在体内明显抑制肿瘤细胞EC-109的增值，并且对小鼠没有明显的毒副作用。

相关研究2016年发表研究论文如下：

1）Bo Wang, Bing Zhao, Lu-Ping Pang, Yuan-Di Zhao, Qian Guo,   Jun-Wei Wang, Yi-Chao Zheng, Xin-Hui Zhang, Ying Liu, Guang-Yao Liu, Wen-Ge   Gu, Chao Wang, Zhong-Hua Li, Xue-Jing Mao, Bin Yu*,   Li-Ying M*, Hong-Min   Liu*.   LPE-1, an orally active pyrimidine derivative, inhibits growth and mobility   of human esophageal cancers by targeting LSD1. Pharmacological Research. 122   (2017) 66–77.

2) Li-Ying Ma, Yi-Chao Zheng, Sai-Qi Wang, Bo   Wang, Zhi-Ru Wang, Lu-Ping Pang, Miao Zhang, Jun-Wei Wang, Lina Ding, Juan   Li, Cong Wang, Biao Hu, Ying Liu, Xiao-Dan Zhang, Jia-Jia Wang, Zhi-Jian   Wang, Wen Zhao,* and Hong-Min Liu*. Design, Synthesis, and Structure−Activity   Relationship of Novel LSD1 Inhibitors Based on Pyrimidine−Thiourea Hybrids As   Potent, Orally Active Antitumor Agents. J. Med. Chem. 2015, 58, 1705−1716.

代表性研究进展2

基于嘧啶骨架的稠环芳烃是一类重要的化合物，大量研究表明此类化合物具有显著的生物活性，越来越受到人们的广泛关注。近年来，本课题组设计合成了大量基于嘧啶为骨架的化合物，通过高通量筛选，确定了一系列具有抑制LSD1作用和抗肿瘤效果的化合物，是重要的药物设计先导化合物。在前期的工作基础上，本课题组利用MTT方法用MGC-803胃癌细胞，对我们的小分子化合物库进行了高能量筛选，发现化合物A对MGC-803细胞具有一定的抗增殖活性。化合物A是一种嘧啶并噻唑杂环类结构，据文献报道，嘧啶并三氮唑类衍生物具有抗肿瘤，抗菌，抗炎以及镇痛等多种生理活性，同时此类化合物还具有杀微生物和杀虫活性。所以，对此骨架进行更广泛的研究具有很重要的意义。因此，我们对此嘧啶并噻唑骨架的三个活性位置进行了广泛的化学修饰，合成了一系列嘧啶并噻唑类化合物。我们对所合成的此系列化合物进行了抗增殖研究，实验结果表明，这一系列化合物对胃癌细胞MGC-803和HGC27以及肺癌细胞H1650均具有良好的抗增殖作用，具有明确的构效关系。特别是化合物24，对MGC-803的抑制效果达到IC₅₀   = 1.03 μM, 同时，对正常人胃粘膜上皮细胞株GES-1无明显抑制作用，表现了较高的选择性和较低的毒副作用。

同时，机制研究表明，化合物24可以明显抑制MGC-803细胞的克隆形成、迁移、改变细胞形态、诱导其凋亡。western   blot实验证明，化合物24主要是通过内源性凋亡通路来诱导MGC-803细胞凋亡，增加促凋亡蛋白Bax和caspase-3/-9的表达，同时抑制抗凋亡蛋白Bcl-2的表达。这些结果表明化合物24可以作为先导化合物进行进一步的开发抗胃癌药物。

相关研究2017年发表研究论文如下：

1）Zhong-Hua Li,   Ji Zhang, Xue-Qi Liu, Peng-Fei Geng, Jin-Lian Ma, Bo Wang, Tao-Qian Zhao,   Bing Zhao, Hao-Ming Wei, Chao Wang, Dong-Jun Fu, Bin Yu*, Hong-Min Liu*. Identification   of thiazolo[5,4-d]pyrimidine   derivatives as potent antiproliferative agents through the drug repurposing   strategy. European Journal of Medicinal Chemistry. 2017, 138, 204-212.