CD73作为一种胞外核苷酸酶,能够水解单磷酸核苷（AMP）从而产生具有免疫抑制作用的腺苷（ADO）,胞外ADO水平增加会对免疫细胞增殖产生抑制,从而提升CD4+CD25+调节性T细胞（Treg细胞）活性,降低T细胞的免疫作用。因此对CD73的阻断治疗可以减少肿瘤微环境中的ADO,逆转肿瘤免疫逃逸。近年来,CD73逐渐成为一种极有潜力的癌症治疗靶点,且具有与其他肿瘤免疫药物或化疗药物联用协同治疗癌症的潜力。本课题的第一部分开展新型小分子CD73抑制剂的发现优化。我们的合作课题组首先借助高通量筛选获得一个具有一定活性的苗头化合物C1(IC50值为4.32±1.13μM),我们使用HPLC手段对该化合物抑制CD73的活性确证之后,又对苗头化合物的各个部分进行优化探索,合成了一系列化合物并测定了CD73的酶活结果,其中2个化合物的20μM抑制率超过阳性对照APCP,化合物C39的IC50活性达到0.48±0.03μM,相比苗头化合物活性提升约十倍。最后我们进一步对化合物C39做了体外酶动力学实验,分别测定了其快慢作用类型,酶结合可逆性以及酶可逆抑制类型,确定该化合物为CD73的可逆竞争性抑制剂。该部分研究有助于理解该新型CD73小分子抑制剂的整体构效和酶动力学信息,为今后相关药物研发开辟道路。本课题的第二部分开展小分子USP28抑制剂的探索优化。泛素特异性蛋白酶USP28的生物学功能极为重要且复杂,通过对癌蛋白稳定性和肿瘤抑制因子的稳定性进行调控,USP28可以影响肿瘤的发生发展。研究表明,USP28可以影响FBW7稳定性,进而影响到Cyclin E,c-Myc,c-Jun和Notch等癌蛋白的稳定性。因此USP28成为治疗包括肺鳞癌、结直肠癌和非小细胞肺癌等癌症的潜力靶点。我们的合作团队通过老药物化合物库筛选,发现上市药物Vismodegib可下调USP28的酶活(IC50为4.41±1.08μM),并进一步通过晶体衍射技术获得了Vismodegib同USP28的药物共晶信息。本课题在此基础上,充分利用已有结构信息进一步开展分子改造,完善化合物构效关系。我们合成Vismodegib系列类似物共24个,并借助Ub-AMC水解实验测定了酶活抑制率,其中化合物P17的10μM抑制率超过Vismodegib。依据本课题获得的实验结果可以对Vismodegib与USP28的结合构效关系做出有价值的分析,为进一步优化化合物奠定基础。