双功能靶向蛋白水解嵌合小分子化合物的设计，合成及对雌激素受体蛋白降解机制及乳腺癌作用研究

本项目基于 PARP1/2 抑制剂 Olaparib 结构，设计并合成了 2 类招募 E3 泛素蛋白连接酶的 PROTACs 分子，其中招募VHL E3泛素蛋白连接酶的分子25个，招募CRBN E3泛素蛋白连接酶的分子33个。我们通过化合物对BRCA1/2突变细胞增殖抑制实验和蛋白降解实验筛选出化合物SK-575为最优的 PARP1 选择性降解剂。与阳性化合物 Olaparib 相比，SK-575对PARP1的抑制活性提高了近1倍。SK-575 抑制MDA-MB-436和Capan-1细胞增殖的 IC50 分别为19 nM 和56 nM，并且SK-575能够快速有效地降解肿瘤细胞内的PARP1蛋白，在MDA-MB-436、Capan-1和LNCaP细胞内降解 PARP1蛋白的DC50均小于10 nM，在 SW620，HCC1937、MDA-MB-468，MDA-MB-231，PC-3，22Rv细胞内降解PARP1 蛋白的 DC50达到了pM级别，最大降解Dmax > 95%，并能在作用肿瘤细胞2-4 h 即可快速降解胞内90%以上的PARP1 蛋白。与已报导的PARP1 降解剂 iRucaparib-AP5/6 相比， SK-575 降解蛋白的活性提高了10~100 倍。体外细胞凋亡和周期实验结果表明，SK-575 能有效诱导 MDA-MB-436 细胞凋亡，且能将细胞周期阻滞在G2/M 期，该结果和阳性药Olaparib 相当。除此之外， Western blot 实验表明，SK-575 在高浓度下(1-10 μM)能诱导细胞产生更多的 γH2AX 蛋白，表明在高浓度下其诱导DNA 断裂的活性强于Olaparib。小鼠体内药动学结果显示，SK-575 经腹腔注射(25 mg/kg)给药后能在体内维持一个有效的药物浓度(C8 h > 90 nM，C24 h > 12 nM)。SK-575能有效降解 SW620 小鼠肿瘤组织中的 PARP1 蛋白，在单药作用下能有效抑制 Capan-1 肿瘤生长，与顺铂或TMZ 联合用药时也表现出了较强的增敏效果，优于 Olaparib 的抗肿瘤效果。SK-575 单用未表现出明显的毒性，和化疗药联用表现出的毒性也在可接受的范围。作为PAPR1高效降解剂，该化合物有望为改善 PARP1 过度激活引起的各种疾病的治疗提供一种理想的途径。