非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）占所有肺癌病例的約85%，是全球癌癥相關(guān)死亡的主要原因之一[1]。盡管靶向治療和免疫療法取得了顯著進(jìn)展，但其預(yù)后仍然不佳，5年生存率低于20%[1]。此外，藥物耐藥性和不良反應(yīng)嚴(yán)重限制了現(xiàn)有治療方法的效果。這一嚴(yán)峻形勢(shì)凸顯了設(shè)計(jì)新治療策略的迫切需求，開發(fā)新的分子是克服這些限制并改善NSCLC管理的有希望的方法。
慢性炎癥在腫瘤進(jìn)展中起著關(guān)鍵作用，尤其是通過激活NLRP3（NOD樣受體家族，含有吡啉結(jié)構(gòu)域的3）炎性小體[2]。這種細(xì)胞質(zhì)多蛋白復(fù)合物參與先天免疫和無菌炎癥反應(yīng)，在響應(yīng)各種危險(xiǎn)信號(hào)（如活性氧（ROS）、細(xì)胞外晶體或線粒體損傷）時(shí)被激活[3]。一旦激活，它會(huì)招募適配蛋白ASC和caspase-1，從而促進(jìn)促炎細(xì)胞因子（IL-1β、IL-18）的成熟和分泌，并誘導(dǎo)一種稱為焦亡的炎癥性細(xì)胞死亡[4]。雖然這種激活在感染情況下是有益的，但其長(zhǎng)期過度激活與多種疾病的病理生理過程有關(guān)，包括自身免疫性疾病、代謝綜合征和心血管疾病[4]，以及多種癌癥的進(jìn)展[2,4]。在非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）中，NLRP3的持續(xù)激活會(huì)促進(jìn)細(xì)胞增殖、血管生成、促炎腫瘤微環(huán)境的形成、治療抵抗性和轉(zhuǎn)移[2,5]。炎癥與腫瘤發(fā)生之間的這種關(guān)聯(lián)突顯了NLRP3炎性小體作為關(guān)鍵治療靶點(diǎn)以及開發(fā)新型抗癌策略的有希望的方向[6]。
鑒于炎癥在NSCLC進(jìn)展中的核心作用，具有雙重抗炎和抗癌特性的化合物成為治療開發(fā)的特別有吸引力的候選藥物。香豆素于1820年從Tonka豆中分離出來，已成為醫(yī)藥和藥物化學(xué)領(lǐng)域中具有重要意義的分子[7]。作為苯并吡喃酮家族的代表性成員，香豆素具有雜環(huán)核心，賦予其顯著的結(jié)構(gòu)多樣性，使其成為合理設(shè)計(jì)新型生物活性化合物的理想骨架[8]。
香豆素衍生物表現(xiàn)出廣泛的生物和藥理活性，包括抗菌[9,10]、抗真菌[9,10]、抗炎[9, [10], [11]、抗凝和抗腫瘤[9,10,12]作用。此外，它們還可用于熒光探針[9,13]。
一些類似物還顯示出有希望的抗病毒[9,10]和抗糖尿病[9,14]效果，從而擴(kuò)展了它們的治療潛力，并為臨床研究開辟了新的途徑。
這種顯著的功能多樣性支撐了對(duì)基于色烯的衍生物持續(xù)的科學(xué)研究興趣。文獻(xiàn)中描述了許多合成方法，使得可以通過通用合成策略將多種官能團(tuán)引入香豆素骨架[9,15]。
在其眾多衍生物中，亞氨基香豆素因其含有與色烯芳香核結(jié)合的亞胺基團(tuán)而成為一個(gè)特別引人注目的家族。這些分子的顯著潛力源于亞胺基團(tuán)能夠參與多種非共價(jià)相互作用，如氫鍵、靜電作用和π–π堆疊，從而增強(qiáng)了對(duì)多種生物靶點(diǎn)的親和力[16,17]。越來越多的證據(jù)表明，某些亞氨基香豆素衍生物具有顯著的藥理活性，特別是作為抗炎劑和潛在的癌癥治療候選藥物[14,[18], [19], [20]]。在色烯骨架的3位引入氰基（–CN）被廣泛認(rèn)為是影響香豆素衍生物生物活性的關(guān)鍵因素。這一取代基調(diào)節(jié)了分子的極性和反應(yīng)性，從而增強(qiáng)了其與靶蛋白的結(jié)合親和力并提高了整體生物活性[21]。大量研究表明，–CN基團(tuán)的存在通常與顯著的抗癌效果[22], [23], [24]以及明顯的抗炎活性[23,25]相關(guān)。
亞氨基香豆素衍生物對(duì)官能團(tuán)修飾表現(xiàn)出明顯的敏感性。具體來說，引入吸電子或供電子的取代基會(huì)顯著改變它們的電子和空間特性，從而調(diào)節(jié)分子相互作用，導(dǎo)致生物和藥理活性的顯著變化[8,10,20,24,26]。例如，鹵素原子（如溴和氯）可以提高代謝穩(wěn)定性并促進(jìn)疏水相互作用[27,28]，而甲基基團(tuán)可以增加脂溶性并促進(jìn)細(xì)胞攝取[29]；甲氧基取代基通過其供電子的介電效應(yīng)提高生物利用度[30]；羧基由于其極性和氫鍵能力，能夠與蛋白質(zhì)靶點(diǎn)進(jìn)行特定的靜電相互作用[31]。這些結(jié)構(gòu)修飾顯著增強(qiáng)了香豆素衍生物的抗腫瘤和抗炎活性[11,12,14,20]。
基于對(duì)這些取代基效應(yīng)的理解，我們?cè)O(shè)計(jì)并合成了一系列新的亞氨基香豆素衍生物（5a–5f），這些衍生物用不同的取代基（–Br, –Cl, –H, –CH?, –OCH?, –COOH）進(jìn)行了功能化。通過紅外光譜（IR）、核磁共振（1H和13C NMR）、質(zhì)譜（MS）和元素分析等光譜技術(shù)對(duì)合成化合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面表征。它們的生物活性在體外通過評(píng)估其對(duì)A549細(xì)胞系的抗癌潛力進(jìn)行了測(cè)試，A549是廣泛認(rèn)可的非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）模型；在體外通過抑制NLRP3炎性小體的激活來評(píng)估其抗炎效果。補(bǔ)充的計(jì)算機(jī)模擬研究涉及與炎癥和致癌途徑相關(guān)的三種蛋白質(zhì)（PDB ID：7ALV, 2ITY, 5J89）的分子對(duì)接研究，以及ADMET分析以預(yù)測(cè)衍生物的藥代動(dòng)力學(xué)和毒性特征�？傮w而言，這種多學(xué)科方法旨在識(shí)別能夠同時(shí)靶向癌癥增殖和炎癥的有希望的藥物候選物，從而為開發(fā)更有效的治療方法提供新的視角。
