组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶1（LSD1）是2004年首次发现的组蛋白修饰酶，在辅酶黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）存在下可特异性的去除H3K4和H3K9的单、双甲基化。LSD1同时还可以去除抑癌基因 p53、转录因子 E2F1、DNA甲基转移化酶1等非组蛋白底物的甲基化进而调控细胞生物学功能。研究发现，在多种肿瘤细胞（前列腺癌、肺癌、乳腺癌、胃癌等）中LSD1的表达量或活性均高于其相对应的正常细胞。通过抑制 LSD1的表达量或活性可有效的抑制肿瘤细胞的生长。因此，开发一种高效、高特异性的 LSD1抑制剂不仅在深入研究LSD1的生物学功能上同时在抗肿瘤治疗上均有非常重要的意义。　　分子杂交技术（Molecular Hybridization）是指将具有相同或不同生物活性的化合物或起生物学功能的活性片段拼接起来，从而构建成一个新的杂交分子。新获得的杂交分子不但具有各自活性片段的特性，同时可以通过协同作用提高生物活性，降低毒副作用。迄今为止，已经有大量研究表明含氮杂环类化合物具有广泛的生物活性，尤其在抗肿瘤增殖方面。其中，已有报道含有嘧啶结构单元的化合物可以有效的抑制 LSD1同源蛋白单胺氧化酶（MAO）的活性。而同时也有研究发现应用MAO的抑制剂，如苯环丙胺，作用于LSD1后也可以在一定程度上抑制 LSD1的活性。到目前为止，将分子杂交技术已成功运用到基于去乙酰化酶为靶点的药物设计中，因此，本课题以具有 MAO抑制活性的嘧啶作为骨架，运用分子杂交技术，将具有 LSD1抑制功能的活性单元拼接在一起，设计并合成了四个系列的嘧啶类小分子衍生物并评价了它们的 LSD1抑制活性和抗肿瘤活性。　　首先，运用分子杂交技术我们设计、合成了一类结构新颖的含氨基硫脲、端炔结构单元的5-氰基-6-苯基嘧啶类 LSD1抑制剂。其中，活性最好的化合物6b通过与LSD1发生可逆性相互作用选择性的抑制LSD1的活性，而对MAO无抑制功能。同时，口服给药可以高效地抑制高表达LSD1的胃癌细胞MGC-803的生长、侵袭和转移。我们的发现提示了这类含氨基硫脲、端炔结构单元的5-氰基-6-苯基嘧啶类衍生物可能特异性的作用于高表达 LSD1的肿瘤细胞。然后，在运用分子杂交技术成功地构建出嘧啶类 LSD1抑制剂的鼓舞下，结合本课题组前期基础，我们进一步将具有LSD1抑制功能的1,2,3-三氮唑结构单元拼接到5-氰基-6-苯基嘧啶骨架上，成功构建了含1,2,3-三氮唑的嘧啶类系列二衍生物。活性评价结果显示，部分化合物可以通过抑制 LSD1的活性有效的抑制肿瘤细胞的增殖，进一步说明了分子杂交技术在以嘧啶为骨架 LSD1抑制剂构筑中的重要性。接下来，为了评价在以嘧啶为骨架的 LSD1抑制剂中活性单元位置的重要性，我们将具有LSD1抑制功能的类脲结构单元由嘧啶骨架的4位转移到2位，设计并合成了系列三衍生物。活性评价结果显示，系列三化合物表现了较弱的 LSD1抑制活性，但较强的肿瘤细胞增殖抑制活性。这一实验结果说明了具备 LSD1抑制功能的活性单元只有有效地组合，才能发挥协同作用抑制LSD1的活性。随后，受LSD1只有在辅酶FAD存在下才能发挥去甲基化功能的启发，基于FAD结构的相似性，通过延长5-氰基-6-苯基嘧啶骨架2位的碳链，我们设计并合成了系列四化合物。活性评价结果显示，系列四化合物可以在一定程度上抑制 LSD1的活性，部分化合物可以有效的抑制肿瘤细胞的增殖。这一实验结果说明了基于FAD结构相似性构建LSD1抑制剂的方法有效、可行，为新型LSD1抑制剂的设计提供了全新的研究思路。　　总之，本论文运用分子杂交技术设计、合成了四个系列共136个结构全新的5-氰基-6-苯基嘧啶类衍生物，均表现了较好的肿瘤细胞增殖抑制活性。其中系列一、系列二、系列四嘧啶类衍生物显示了较强的 LSD1抑制活性，丰富了LSD1抑制剂的结构类型；首次发现通过提高小分子与 FAD结构的相似性可以提高小分子对LSD1的抑制活性，为LSD1抑制剂的构建提供了新的研究思路；首次报道了一类经口服给药途径，可以有效抑制肿瘤细胞生成、侵袭和转移的小分子LSD1抑制剂。这些发现为以LSD1为靶点抗肿瘤药物的开发及揭示肿瘤恶性增殖的分子机制提供重要理论和实验依据。