胰腺癌是恶性程度最高的肿瘤之一,5年生存率不足9%,预后极差,严重危害人类健康。在美国,其发病率在男性恶性肿瘤为第10位,致死率为第4位;在女性恶性肿瘤中的发病率和致死率分列第9位和第4位。在中国,胰腺癌发生率和死亡率也日益攀升,2015年的发病率和死亡率分列所有肿瘤的第9位和第6位,并有城市患者多于农村,老龄患者多于年轻患者的特点。胰腺癌早期不易诊断,发现时多为中晚期,肝脏、淋巴结转移率高,并对现有治疗策略均产生抵抗,最终陷入无药可治的困境。因此,研究和开发新的胰腺癌治疗药物迫在眉睫。信号转导及转录激活蛋白3（STAT3）是与细胞增殖、分化及凋亡密切相关,并在多种肿瘤中高度活化的转录因子。在胰腺癌中,STAT3的过表达和持续活化与肿瘤进展密切相关。STAT3的持续激活依赖于其705位酪氨酸（Tyr705）磷酸化和727位丝氨酸（Ser727）磷酸化,它们分别调控STAT3的经典的核内转录功能和非经典的线粒体中氧化磷酸化的功能。靶向SH2结构域是STAT3直接抑制剂开发的重要策略,但目前披露的几个直接结合STAT3-SH2结构域的小分子或抗体,均活性较低,仅为微摩尔级,应用前景受限。因此,靶向STAT3-SH2结构域开发高活性、高选择性的小分子抑制剂具有重要的学术价值和应用前景。我们通过计算机辅助药物设计和基于结构的药物设计等策略,设计并合成一系列潜在的STAT3小分子抑制剂。随后,通过直接结合测定、细胞和动物实验,筛选得到两个新型STAT3抑制剂WB436B和WB737,其中WB436B仅抑制STAT3的705位点磷酸化,WB737则同时抑制STAT3的705和727位点磷酸化。进一步的研究发现,单位点磷酸化抑制剂WB436B选择性结合于STAT3-SH2结构域,与STAT家族内其它蛋白均不结合。并通过分子对接、蛋白质定点突变和体外结合测定等实验明确了WB436B具体结合的氨基酸。在细胞水平,WB436B抑制STAT3的705位点磷酸化,选择性杀伤p STAT3（Tyr705）高表达胰腺癌细胞;在动物水平,WB436B在多个胰腺癌动物模型中抑制胰腺肿瘤的生长与转移,显著延长荷瘤小鼠的生存期,且毒副作用小。双位点磷酸化抑制剂WB737选择性结合于STAT3-SH2结构域,并在体内外同时抑制STAT3的双位点磷酸化（STAT3-Tyr705/Ser727）,并抑制Tyr705磷酸化对应的STAT3经典的核内功能和Ser727磷酸化对应的非经典的线粒体内功能。在细胞水平,WB737在1-10 n M内抑制胰腺肿瘤细胞的增殖,并诱导肿瘤细胞的凋亡;在动物水平,WB737在多个胰腺癌动物模型中抑制STAT3-Tyr705和Ser727的磷酸化,并抑制胰腺肿瘤的生长与转移,显著延长荷瘤小鼠的生存期。综上,我们筛选和发现两个新型STAT3抑制剂WB436B和WB737。WB436B抑制STAT3的705位点磷酸化及核内转录活性,WB737抑制STAT3的705和727位点磷酸化及其核内转录活性和线粒体中的功能,并同时在细胞水平和动物水平表现出良好的抗肿瘤活性。因此,本研究不仅为胰腺癌的新药研发提供了潜在的候选化合物,也为靶向STAT3-SH2结构域开发STAT3的单磷酸化或双磷酸化抑制剂提供了可供参考的新思路。