癌症是威胁人类健康的第二大杀手,具有患者生存期短和生存质量差等特点,并且目前大部分类型的癌症缺乏可治愈的手段,这让人们谈癌色变,其中肺癌仍是导致患者死亡数最多的癌症。目前针对肺癌的药物多为靶向药,如吉非替尼等。但是由于对靶点功能认识的不完全和药物不良反应等缺点,靶向药的应用依然存在困难。因此,针对特异性靶点,开发活性更好、安全性更强的新型靶向药是目前抗肿瘤药物研发的重点。SHP2（SH2 domain-containing protein tyrosine phosphatase-2）是由PTPN11基因编码的一种非受体蛋白酪氨酸磷酸酶（PTP）,参与RAS-ERK和PI3K-AKT细胞信号转导过程。SHP2已被证明有助于包括肺癌在内的多种癌症的进展,且已经成为抗肿瘤药物研究的重要靶标之一。然而,因为其活性部位口袋的正电荷性质倾向于结合负电荷基团,而这些负电荷基团给化合物穿过细胞膜带来巨大困难,因此,过去将SHP2抑制剂开发成药物的努力一直没有成功。课题组前期采用基于结构的策略设计并合成了一系列不带电荷的溴酚吡唑啉衍生物。通过体外酶活筛选发现,LXQ-217表现出显著的SHP2抑制活性（IC50=2.01μM）。因此,本文分别从分子水平、细胞水平和动物水平对LXQ-217的抗肿瘤活性及作用机制进行了评价。在分子水平上,通过表面等离子共振（Surface plasmon resonance,SPR）实验探究了LXQ-217与SHP2蛋白的结合能力,采用计算机分子模拟对接技术对LXQ-217与SHP2蛋白的结合模式进行预测。以上的研究结果表明,LXQ-217是一种强效的SHP2催化位点抑制剂,通过多个氢键竞争性地与SHP2的催化结构域结合,与SHP2蛋白具有较强的相互结合作用,从而表现出对SHP2的显著抑制活性。在细胞水平上,采用MTT法和SRB法检测了 LXQ-217对多种肿瘤细胞和正常细胞的增殖抑制活性,结果发现LXQ-217对多种肿瘤细胞均表现出较强的增殖抑制作用,尤其是对A549（人非小细胞肺癌细胞系）最为敏感（IC50=2.06μM）,而对正常细胞HUVEC（人脐静脉内皮细胞系）表现出较低的毒性,这提示我们LXQ-217在体外具有良好的安全性。平板克隆实验进一步证明了 LXQ-217抑制A549细胞的克隆形成能力。细胞划痕实验表明LXQ-217可以抑制A549细胞的迁移。在后续的研究中,通过Western Blot技术、Hoechst 33258染色实验和CETSA实验探索了 LXQ-217对A549细胞增殖抑制的作用机制,结果表明,LXQ-217在细胞内通过与SHP2靶向结合,下调RAS-ERK和PI3K-AKT信号通路,引起细胞周期阻滞和细胞凋亡,从而抑制A549细胞的生长。在动物水平上,通过构建裸鼠A549移植瘤模型,对LXQ-217的体内抗肿瘤活性进行评价。结果表明,LXQ-217不仅抑制裸鼠体内A549移植瘤的生长,并且降低瘤组织内AKT和ERK的磷酸化水平。值得注意的是,在小鼠的急性和亚急性口服毒性实验中,大剂量口服LXQ-217对小鼠体重、相对器官重量及各脏器均未表现出明显毒性影响,这表明LXQ-217在体内具有良好的安全性。综上所述,本研究阐明了 LXQ-217靶向抑制SHP2的体内外抗肿瘤作用机制,为LXQ-217进一步开发为更加安全、有效的抗肿瘤靶向药奠定了实验基础,也为新型SHP2抑制剂的开发提供了新思路。