肿瘤是当今世界直接危及人类生命的一种最常见、最严重的疾病,由于肿瘤对人类健康的严重影响,在过去的半个世纪中,针对肿瘤治疗的研究投入了大量资源并且取得了多方面的进展,肿瘤信号网络被逐渐阐释、完善。其中人类的很多肿瘤都显示出与酪氨酸激酶通道异常激活有关,已有的资料表明,超过50%的原癌基因都具有蛋白酪氨酸激酶活性,其中c-Met(肝细胞生长因子HGF受体)是酪氨酸激酶的一种重要通道。目前,针对c-Met特异性药物的开发成为肿瘤靶向治疗研究的一大热点。为了获得高效、低毒、易于工业合成的c-Met特异性小分子抑制剂,我们在文献报道的三氮唑类c-Met抑制剂构效关系的基础上对三氮唑类c-Met抑制剂进行优化设计:首先对三氮唑母核进行优化,将三氮唑哒嗪、三氮唑吡嗪类母核优化为三氮唑并吡啶母核,并在母核的8-位引入氟原子取代基,进一步考察该位置取代基对化合物活性的影响。其次保持母核6-位取代基1’-甲基吡唑-5-基,同时采用硫原子作为连接桥,在获得高活性c-Met抑制剂的同时使合成工艺简化。最后,对喹啉环的3-位和4-位取代基进行研究,设计在两个位置分别引入卤素、烷基、取代苯基、酰胺基、醚基、吗啉、喹啉、噻唑等亲水性或疏水性的取代基。通过实验,获得了针对c-Met抑制剂IC50<10 nM的化合物16个,其中小于IC50<5 nM的化合物有11个;针对胃癌细胞SNU-5抑制的IC50<10nM的化合物有16个,其中IC50<5nM的化合物有13个,IC50<1nM的化合物有7个。我们在上述工作的基础上对[1,2,4]三氮唑并[4,3-α]吡啶类衍生物的取代基进行了进一步的研究,将喹啉环的3-位和4-位开链式取代基更换为环状取代基,如二噁英类取代基、二噁庚类取代基、吡咯并吗啡啉类取代基、吗啡酮类取代基、吗啡啉类取代基、噻唑类取代基、噁唑酮类取代基等多个杂环类取代基。获得了生物活性最高的化合物49,其c-Met酶活性抑制IC50 = 0.7nM,胃癌细胞SNU-5的抑制IC50 = 2 nM。针对化合物49的进一步体外酶活性实验研究表明:化合物49对c-Met激酶的活性抑制具有很强的选择性和特异性。在体外细胞活性实验中,化合物49显著抑制由c-Met基因拷贝数扩增导致的c-Met高表达的癌细胞株的增殖,而对c-Met阴性细胞系以及c-Met阳性但不产生HGF的细胞系无活性,同样显示出极高的选择性。在所测细胞系的增殖抑制活性及选择性实验中与阳性对照SGX-523和JNJ-38877605的效果相当,部分癌细胞系实验中化合物49具有更高的活性。在大鼠体内药代动力学研究中,和阳性对照JNJ-38877605相比,化合物49显示出更高的血药浓度,更长的半衰期,更长的体内滞留时间,更低的清除率,表现出良好的药代性质。在药效试验中,和阳性对照SGX-523相比,同剂量下化合物49的活性更强,且化合物49表现出剂量依赖性。毒理学研究中,化合物49的长期毒性NOAEL为225 mg/kg,急性毒性NOAEL为600 mg/kg,表现出较低的毒性。化合物49的PD/PK研究表明:在低剂量时即可在1-2小时的时间内有效抑制c-Met的活性,且化合物49对c-Met和下游信号通路的抑制作用与其在肿瘤内的药物浓度有很好的关联性。因此非常值得作为候选药物开展进一步的临床前研究。