骨肉瘤是一种侵袭性骨癌,大约60%以上的恶性骨肿瘤患者年龄小于20岁。目前,骨肉瘤的发病原因尚不清楚,治疗手段也较为局限。骨肉瘤的治疗方法通常采用手术后联合用药,但是其对骨肉瘤患者的伤害较大,并且预后极差。临床数据显示,患者5年生存率低于20%。由于骨肉瘤亚型众多,发病机制复杂,靶点未知,目前还没有针对骨肉瘤的靶向治疗药物上市。小分子靶向治疗为治疗骨肉瘤提供了一种手段,目前已有许多非骨肉瘤特异性靶向药物处于不同临床试验阶段,但是这些药物还存在着特异性差等缺点。因此,要想突破骨肉瘤临床治疗的瓶颈,就必须寻找新的骨肉瘤靶向药物、探索骨肉瘤的相关治疗靶点、抑制骨肉瘤细胞增长及转移以及弄清楚骨肉瘤的发病机制。表型筛选是新药物发现的重要途径。由于骨肉瘤细胞靶点未知,因而使用基于靶点的高通量筛选来寻找新分子实体难以实现。所以,通过表型筛选发现新的分子实体对骨肉瘤的有效治疗至关重要。满足表型筛选的条件是要具有结构多样性并且数量庞大的化合物分子库。于是,我们通过对实验室构建的结构多样性化合物分子库进行表型筛选,发现了噻唑烷酮分子DYQ-01,并确定其为苗头化合物(MNNG/HOS IC50=321.9 n M)。构效关系的研究主要集中在提高噻唑烷酮类化合物的体内代谢稳定性。通过调节化合物的相对刚性和溶解度（Clog P和水溶性）,最终得到水溶性先导化合物（R）-DYQ-64,其具有显著的体外抗肿瘤活性(MNNG/HOS IC50=21.8 n M)和体内药效,以及良好的药代动力学特性。化合物（R）-DYQ-64在体外也能够显著抑制骨肉瘤细胞的迁移。通过对化合物（R）-DYQ-64的靶点初步预研究也排除了p53和myoferlin（MYOF）作为本体系化合物发挥药效作用的靶点。这些结果均表明化合物（R）-DYQ-64可能是治疗骨肉瘤的一个潜在候选药物。本论文主要由5个章节组成。第一章:介绍了以下几个内容1.骨肉瘤及其现有的治疗手段;2.表型筛选及其在原药发现中的重要作用;3.噻唑酮骨架的重要药效学作用及其在药物开发面临的挑战;4.本文的研究思路和研究目的。第二章:通过表型筛选手段发现了一类噻唑酮衍生物,在六种骨肉瘤细胞系中,选择性的对MNNG/HOS(IC50=321.9 n M)细胞系表现出良好的抑制活性。接着,我们将化合物DYQ-01定为苗头化合物,通过引入一个柔性长链,得到了化合物DYQ-07,其对MNNG/HOS细胞的活性显著上升(IC50=33.1 n M)。但是其肝微粒稳定性不容乐观。第三章:对化合物DYQ-07进行了结构改造,主要通过改变化合物的电子效应,刚性以及溶解度几个因素来对化合物进行构效关系研究,旨在提高化合物的肝微粒稳定性来间接改善其口服利用度。同时,我们也对化合物的合成方法进行了探究,最终得到了先导化合物（R）-DYQ-64,其对MNNG/HOS细胞系具有良好的体外抑制增殖作用(IC50=21.8 n M),且具有良好的体外光学稳定性、溶解度以及中等的肝微粒稳定性。化合物（R）-DYQ-64能够显著抑制人骨肉瘤裸鼠模型的肿瘤增长,TGI（肿瘤抑制率）为52.9%,与阳性化合物索拉菲尼抑瘤效果相当（TGI为44.2%）。令人兴奋的是,化合物（R）-DYQ-64对小鼠的体重以及重要器官均无明显影响,证明其毒性较小或没有毒性。划痕实验和侵袭实验表明,化合物（R）-DYQ-64能够显著抑制骨肉瘤细胞的迁移和侵袭。化合物体内代谢实验表明,在0.5h时,有一半代谢为砜和亚砜。通过细胞周期实验,验证了先导化合物可以诱导细胞周期G0/G1期停滞。最后,对化合物（R）-DYQ-64的作用靶点进行了初步排除,证实了化合物发挥药效并非靶向文献中报道的p53和MYOF。第四章为该工作的总结和展望。第五章为实验部分。总之,化合物（R）-DYQ-64具有中等的肝微粒稳定性,良好的溶解度,良好的抑制肿瘤生长和迁移活性,以及良好的药代动力学性质。可用于进一步的临床研究,表明该类型化合物具有巨大的潜力与研发价值,为小分子靶向骨肉瘤的治疗提供了新的可能。