G蛋白偶联受体（GPCRs）作为生命医学研究的经典靶标,在各种疾病的预防和治疗中扮演十分重要的角色,随着机制研究的不断深入,其在肿瘤发生发展和免疫逃逸中产生的作用越来越明确。各种研究表明,前列腺素E2（PGE2）是引发慢性炎症和获得性免疫抑制反应的关键介质,而隶属于GPCRs家族的EP2和EP4在肿瘤的逃逸、侵袭和转移过程中发挥重要作用。本课题基于GPCRs与肿瘤微环境（TME）的联系,充分调研PGE2下游靶点EP2和EP4的协同作用,开发一种新型EP2/EP4受体双靶点拮抗剂用于肿瘤免疫治疗。本课题基于目前已报道的EP4受体拮抗剂的结构,全面分析现有的EP2受体拮抗剂的结构特点,通过对比与归纳,总结出了EP2/EP4受体双靶点拮抗剂的基本药效团模式。本论文首先对两个靶点的药效团进行解析,同时通过分子对接等手段模拟化合物与结合位点的相互作用,再应用生物电子等排体替换等改造手段,设计、合成一系列以四氢吡喃并噻吩为母核的双靶点化合物。之后我们结合相应的生物活性实验,成功筛选到了苗头化合物。在此基础上,我们对其进行结构优化和药代动力学评估,最终得到了一类活性高、成药潜力良好、毒性低的新型EP2/EP4受体双靶点拮抗剂。本课题首先分析实验室已有的EP4受体拮抗剂,发现在四氢吡喃并噻吩骨架结构中,下端疏水侧链的相应延伸是产生EP2活性的关键。经过多轮构效关系（SAR）总结和化学结构改造,我们确定四氢吡喃并噻吩的2号位为联苯相关结构时活性最优。后续c AMP实验结果显示,多个化合物对两个靶点的抑制活性都保持在纳摩尔水平,它们的活性与阳性化合物E7046和PF-04418948的活性相当,且具备良好的理化性质。随后,本论文挑选体外活性较好和成药性较高的化合物96作为先导化合物进行进一步的生物学评估,结果显示化合物96能有效抑制巨噬细胞中免疫抑制相关基因的表达;此外,在化合物96进行的CT26荷瘤小鼠的抗肿瘤活性研究结果也表明,该化合物的抗肿瘤效果明显优于阳性药E7046和PF-04418948的单独使用。值得注意的是,化合物96可进一步增强抗肿瘤免疫应答,抑制肿瘤生长,延长小鼠的生存期。综上所述,本论文基于TME中的关键介质PGE2,充分调研了其下游参与诸多生理和病理活动的两个关键靶标——EP2和EP4,创新性的将二者联合用于抗肿瘤活性研究。通过多批次化学结构改造和修饰,成功设计并合成一类具有较高活性和良好成药性的新型EP2/EP4受体双靶点拮抗剂。更深入的研究显示,化合物96抑制肿瘤生长的效果与其促进免疫细胞抗肿瘤能力密切相关,进一步封锁肿瘤免疫炎症介质的作用靶点可有效改善机体的抗肿瘤免疫功能。