乳腺癌是引起女性死亡的主要恶性肿瘤之一,而雌激素受体(ER)是治疗乳腺癌的一个重要药理学靶点。雌激素受体主要是通过调节转录因子来调控机体生理、病理过程的一类核受体,对乳腺癌的增殖有重要作用。因此,选择性雌激素受体调节剂(SERM)是一类能够与雌激素受体结合,并依据组织、器官的不同选择性的发挥雌激素样激动效应或者拮抗作用的一类结构多样的化合物,是目前临床上广泛应用的一线抗乳腺癌药物,其中他莫昔芬是第一应用于临床预防和治疗乳腺癌的SERMs类药物。尽管SEMRs在乳腺癌的临床治疗方面取得了显著的效果,但是仍然有许多局限性。例如,他莫昔芬对非荷尔蒙依赖型乳腺癌和大约一半的荷尔蒙依赖型乳腺癌无效、并产生耐药性。因此,发展高效、理想的“SERMs”成为新型抗乳腺癌药物研究的重点。另一方面,许多文献也表明组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂与其它抗癌药物有协同抗癌作用,同时研究发现HDAC在乳腺癌中常常被过表达。因此,HDAC也成为乳腺癌治疗的另一个新靶点。基于HDAC抑制剂广谱抗癌性和协同治疗作用,为了得到更为有效的抗乳腺癌药物,我们以ER和HDAC为靶点,开展新型双靶点抗乳腺癌药物的设计、合成以及活性研究工作。1)我们课题组一直从事抗乳腺癌药物的研究,并构建了具有特殊三维空间结构的SERMs化合物库。其中7-氧桥双环[2.2.1]-庚烯类化合物OBHS是一个优秀的先导化合物。通过对OBHS-ERa复合物晶体结构分析,我们发现OBHS的苯磺酸酯在产生拮抗活性中起着关键的作用,通过与螺旋H11相互作用从而引起螺旋H12发生错位产生拮抗活性。但是,在苯磺酸酯的结合口袋仍然可以容纳一个更的基团。另外,OBHS具有2个酚羟基,一个模仿雌二醇的A环,另一个能够用大的侧链取代来模仿他莫昔芬的碱性侧链。基于此,我们用临床上应用的HDAC抑制剂SAHA作为侧链来合成OBHS-SAHA缀合物。这些双靶点的OBHS-HDACi缀合物展现了良好的亲和力,其中化合物22a对ERα的亲和力最强,RBA值为12.2%。在转录活性中,化合物22a和24q对ERα有较强的拮抗活性,其拮抗效能ICso分别0.05μM和0.13μM。通过研究化合物22a和24q与ER的作用模型发现,这两个化合物代表了不同拮抗机制：22a磺酸酯的辛二酸侧链加剧了与螺旋H11的碰撞,从而产生了较强的ERα拮抗活性；24q的辛二酸侧链并没有像4-羟基他莫昔芬(40HT)的碱性侧链那样直接与螺旋H12相互作用,而是与螺旋H3形成氢键间接地引起螺旋H12的错位,破坏共结合因子的结合位点而产生拮抗活性,这也许代表了一类新型的拮抗机制。与他莫昔芬相比,大部分OBHS-SAHA缀合物展现了更强的抗乳腺癌MCF-7作用,且这些化合物对正常细胞没有毒性。同时,这些化合物对组蛋白去乙酰化酶也有较强的抑制活性。2)在实验室现有研究工作的基础上,将OBHS骨架中的磺酸酯用磺酰胺代替后得到OBHSA呈现出了完全拮抗的活性。为了进一步增强OBHS-HDACi缀合物的拮抗活性,我们也设计、合成了OBHSA-SAHA的缀合物。这些OBHSA-SAHA的缀合物均展现出了中等的ER亲和力,其中化合物28a和28g的相对结合力最高,其RBA值分别为13.07%和11.60%；同时,这两个化合物是ERα的完全拮抗剂。在体外细胞抑制实验中,N-甲基取代的化合物展现出了更强的抗乳腺癌活性,其中化合物28a和28g抗乳腺癌活性强于40HT,其IC50分别为8.4μM和3.5μM,而且这些化合物对正常细胞没有毒性。3)目前SERMs类药物主要用于治疗荷尔蒙依赖型(ER+)乳腺癌,对非荷尔蒙依赖型(ER)乳腺癌没有作用。因此,我们设计、合成了具有二茂铁基团的FcOBHS-SAHA缀合物。在FcOBHS-SAHA缀合物中,辛二酸衍生物对ER的相对结合力强于庚二酸和壬二酸,其中化合物16b对ERα的亲和力最高,其RBA值为3.28%;同时化合物16b也是ERα的完全拮抗剂,并具有较高的效能(IC50=1.10 nM)和效价(Eff(%E2)=3.91).在抗增殖活性中,这类二茂铁类缀合物对荷尔蒙依赖型(ER+)MCF-7和非荷尔蒙依赖型(ER-)MDA-MB-231乳腺癌细胞均具有抑制活性,对非荷尔蒙依赖型(ER-)MDA-MB-231乳腺癌细胞抑制活性最好化合物16b的IC50值为11.6μM。