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吲哚胺2,3-双加氧酶(Indoleamine 2,3-Dioxygenase, IDO)是色氨酸沿犬尿氨酸代谢途径(kynurenine pathway, KP)的限速酶,催化色氨酸代谢产生L-犬尿氨酸,喹啉酸等具有细胞毒性的代谢产物。IDO已经成为治疗人类多种重大疾病的重要靶点,如肿瘤、神经系统疾病以及其他一些具有色氨酸代谢异常病理特征的疾病。研发IDO抑制剂作为相关治疗药物具有重要的现实意义,但目前只有少数的IDO抑制剂被发现。本研究发现天然化合物色胺酮在体外酶活水平具有显著的IDO抑制活性。经结构修饰合成了17个色胺酮类TQ系列化合物,通过筛选和酶动力学常数测定,发现13个色胺酮类TQ系列化合物均具有较高IDO抑制活性,其抑制效果远远优于目前体内外实验中普遍使用的IDO抑制剂1-甲基色氨酸(1-MT),并且对细胞内的IDO同样具有抑制效果。其中2个化合物的Ki值和IC50值已达到纳摩尔级别。在混合淋巴细胞反应体系中,TQ系列化合物能够明显促进T细胞的增殖。采用LLC (Lewis Lung Cancer)荷瘤小鼠模型,发现TQ-009和TQ-004能够显著抑制肿瘤生长,并且降低小鼠血清中IDO的活性。本实验室在以前的工作中发现色胺酮类CX系列化合物是优良的IDO抑制剂,并且抑制LLC荷瘤小鼠体内肿瘤的生长。作为以前工作的延续,我们分别采用DPPH (diphenylpicrylhydrazyl)实验和表面等离子体共振分析(SPR)实验,研究了色胺酮类CX系列化合物的氧化还原性以及与IDO的相互作用。发现CX-47不具有氧化还原性,不是通过氧化IDO而起到抑制IDO的作用,而是直接与IDO分子相互结合,平衡解离常数(KD)为46.8μM。此外,我们还发现CX系列化合物具有体外抗肿瘤转移的作用。以上结果显示,新型色胺酮类化合物(TQ系列和CX系列)作为新型高效的小分子IDO抑制剂具有成为肿瘤治疗药物的潜能。