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癌症是全球范围内危害人类健康的最大疾病之一,每年因癌症死亡的人数均有近,且有更多的人确诊为癌症后受到了病痛的折磨。目前,对癌症的研究一直以来都是化学学科、生命科学学科和药物研究领域科研工作者的主要方向之一,研发新型靶向抗肿瘤药物迫在眉睫。表皮生长因子受体EGFR作为抗肿瘤药物的一个重要靶标,在多种肿瘤组织中都存在过度表达的现象。而EGFR的过表达,引发了系列肿瘤内部通路的激活,进一步促进肿瘤的生长和发育。因此,基于EGFR靶向的药物成为研究的方向之一。EGFR蛋白下游信号通路包括促分裂原活化蛋白途径MAPK通路和抗凋亡激酶AKT通路两条途径。这两条信号通路与肿瘤细胞的凋亡、侵袭等生理功能密切相关,因此,基于两条信号通路抑制的EGFR酪氨酸蛋白激酶活性的药物是可靠性较高的肿瘤抑制药物,极具发展潜力。而随着临床药物应用和药物研究的深入,单靶点药物弊端逐渐显现,易形成耐药性,失去药物的原有效力。因此,小分子多靶点EGFR蛋白抑制剂成为新药的研发的必然趋势。紫草宁是一种天然的药用活性小分子,具有良好的抗肿瘤、抗炎、抗菌的生物活性。紫草宁所具有的强细胞毒性阻碍了其进一步研究的可能性。因此,我们选用紫草宁为先导化合物,在结构上中引入了具有EGFR蛋白抑制作用的查尔酮结构,共同组合成具有微管蛋白和EGFR抑制活性的双靶向活性分子。所获系列分子经体外抗细胞增殖活性显示,化合物PMMB-317对所测试的四种癌细胞具有显著的抑制活性,且对A549有着显著的高效抑制作用,其半抑制浓度达到4.37 ± 0.46μM,而阳性药物阿法替尼的其半抑制浓度为6.32±1.57μM。细胞凋亡试验中,PMMB-317活性分子能以剂量依赖性和时间依赖性的方式诱导A549细胞凋亡,同时还具有降低A549细胞线粒体膜电位,诱导细胞早期凋亡的作用;相关凋亡蛋白检测说明,该活性分子可促进促凋亡蛋白cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-9以及cleaved PARP的表达,从而促使A549细胞发生程序性凋亡;靶蛋白活性实验表明,PMMB-317分子能够抑制微管的聚合,使细胞周期停滞与G2/M期;EGFR蛋白活性实验表明,PMMB-317可阻断其活性功能,进而阻碍下游促分裂原活化蛋白相关的MAPK通路和抗凋亡激酶AKT通路信号传导过程,最终促使细胞凋亡。分子模拟实验佐证表明PMMB-317能够不仅可以与微管蛋白(1SA0)发生强有力的作用,也可以与EGFR蛋白(5HG8)通过多重氢键和π键等发生作用。上述结果说明该分子是微管蛋白和EGFR的潜在高效抑制剂。此外,在EGFR下游信号传导蛋白验证过程中,结果也显示多个细胞凋亡蛋白的变化与凋亡现象吻合,进一步证明,该分子作用于微管蛋白和EGFR促进细胞凋亡的作用,是一种微管蛋白和EGFR的联合高效抑制剂,具有典型的双靶向抑制功能,这对于克服EGFR蛋白单靶点耐药性获得更加高效的抗肿瘤药物可能具有重要意义。