吲哚类微管蛋白秋水仙碱结合位点抑制剂的研究进展

胡金辉，吴成军，陈文华

（五邑大学 生物科技与大健康学院，广东 江门 529020）

癌症严重影响人类健康并威胁人类生命，已成为世界主要的公共卫生问题之一[1-3]. 2020年中国确诊大约457万新增癌症患者，其中男性患者约248万人，在世界上占比23.7%；同年，我国约300万人死于癌症，其中男性死者约占三分之二[4].

微管在肿瘤细胞分裂期纺锤体的形成、肿瘤细胞的支撑和运动中起着关键作用[5-7]. 癌细胞中微管的动态平衡与有丝分裂过程有非常紧密的联系[8-11]. 同时，近来对肿瘤生长的不断深入研究发现，肿瘤的生理过程与周围血管息息相关[12]. 由于微管也是构成肿瘤血管内皮细胞的骨架，此时若遭到破坏，则肿瘤细胞无法汲取营养，其生长受到抑制[13]. 此外，微管在癌细胞中的信号转导对癌细胞的生长、增殖以及迁移也起着重要的作用[14-15]. 鉴于微管在癌细胞生长、发育、增殖、侵袭以及信号转导等生物学功能中的至关重要作用，其已成为抗肿瘤药物的优良靶点之一[16-17].

微管蛋白抑制剂是一类重要的抗肿瘤药物，靶向秋水仙碱结合位点的微管蛋白抑制剂对多药耐药癌细胞具有强抗增殖作用. 吲哚是药物研发中重要的类药结构，吲哚骨架具有抗癌、抗高血压、抗炎和抑菌等多种生物活性[18]. 近年来，许多研究人员相继报道了以吲哚为骨架的秋水仙碱结合位点的微管蛋白抑制剂. 本文就吲哚类微管蛋白聚集抑制剂的研究进展进行分类、归纳并总结，以期为高活性微管蛋白秋水仙碱结合位点抑制剂的合理设计提供有用的参考.

1 微管蛋白抑制剂的分类

微管是由α-tubulin与β-tubulin组装形成的二聚体，以头尾相接组装成长条状的原纤维[19]，13根纤维纵向排列结合在一起，形成空心圆柱体结构[20-21]. 微管有极性，其中α-tubulin端为负极，β-tubulin端为正极. α-tubulin和β-tubulin都有三磷酸鸟苷（GTP）结合位点，前者不可逆地结合GTP聚集形成微管，后者则可逆地结合GTP趋向解离于微管. 微管在细胞内的不断聚集和解聚是动态平衡的过程，这种在聚集和解聚间的交替被称为“动态不稳定性”[22-25].

微管蛋白抑制剂根据作用模式的不同可分为两大类（图1）：1）紫杉醇（Taxol）或Laulimalide等化合物，促进微管蛋白聚集成微管[26-28]；2）长春碱（Vinblastine）或秋水仙碱（Colchicine）等化合物，可解聚微管并阻断有丝分裂纺锤体的形成，从而阻止细胞有丝分裂[29-32].

图1 微管蛋白聚合剂与解聚剂

目前临床上使用的微管蛋白抑制剂主要有紫杉烷类、爱博霉素类、喜树碱、长春碱类以及近期获批上市的艾日布林（Eribulin）. 这些抑制剂存在水溶性较差、有严重毒副作用以及获得性耐药、来源珍贵、分子结构复杂且难以大规模合成等缺点，其进一步应用受到严重的限制. 与上述微管蛋白抑制剂不同，靶向秋水仙碱结合位点的微管蛋白抑制剂（CBSI）对多药耐药（MDR）癌细胞具有强抗增殖作用. CBSI不是P-糖蛋白（P-gp）的底物，也不受βIII-微管蛋白过表达介导的耐药影响. 此外，CBSI还可以靶向性地作用于恶性肿瘤的新生血管，选择性地诱导肿瘤组织内部的血管塌陷，从而引发肿瘤组织坏死. 但小分子CBSI仍存在正常细胞选择性不好、较低的溶解度与生物利用度等问题，使得其临床应用受到限制.

Combretastatin A-4（CA-4，1）是由二面角为50°～ 60°的两个取代苯环通过双键顺式相连而成，其结构类似于秋水仙碱，是具有高活性的微管蛋白聚集抑制剂（图2）[33-35]. CA-4P（2）是CA-4的磷酸盐前药，已被欧洲药物管理局（EMA）批准为治疗间变性甲状腺癌的孤儿药物[36]. 此外，CA-4P（2）的一项甲状腺癌治疗的III期临床试验（NCT00507429）、一项非小细胞肺癌治疗的II期临床研究（NCT00653939）以及一项耐药性卵巢癌治疗的II/III期临床研究 （NCT02641639）正在进行中[37-39]. 然而CA-4仍然存在水溶性差、生物利用度不高的弱点，以及容易转化为结构稳定的反式CA-4，导致活性急剧降低，限制了其的临床使用[40-41]. 由此，许多科研工作者致力于对CA-4的结构进行修饰与改造，以期获得抗癌活性更好、稳定性更高的CA-4类似物.

图2 CA-4（1）和CA-4P（2）的结构

2 含氮杂环-吲哚类微管蛋白抑制剂

吲哚是药物研发中重要的类药结构，吲哚骨架具有抗癌、抗高血压、抗炎和抑菌等多种生物活性，大量具有吲哚结构的天然和小分子药物被发现，如吲哚美辛、麦角胺、氟伐他汀、恩丹西酮以及他达拉非等[42]. 近年来，许多研究人员相继报道了以吲哚为骨架的秋水仙碱结合位点的微管蛋白抑制剂.

Xie等人设计合成了一系列2,4,5取代的嘧啶-吲哚衍生物[43]. 结构-活性关系分析(SAR)表明，含有吲哚-芳基取代的氨基嘧啶结构的化合物3（图3）具有较强的微管蛋白抑制活性（IC50=0.79 μM），优于阳性对照秋水仙碱（IC50=2.68 μM）. 当化合物3中的吲哚N-1位乙基被氢取代时，其抗增殖活性消失；当用体积更小的甲基或体积更大的异丙基取代乙基时，其抗增殖活性显著降低. 这些结果表明，化合物中的乙基取代对抗增殖活性至关重要.

Hu等人设计合成了一系列新型嘧啶-3-氨基吲哚衍生物，并研究了其抗增殖活性和微管蛋白聚集抑制作用[44]. 衍生物对HT-29、A549、MDA-MB-231以及MCF-7等4种癌细胞均有较好的抗增殖活性. 其中，化合物4（图3）对MDA-MB-231细胞的抗增殖活性最强（IC50=5.01 μM）. 当吲哚环的6-位被乙氧羰基修饰时，其活性减弱；当吲哚N-1位被F、Cl、Br、CH3和OCH3等取代时，其抗增殖活性不变；当化合物4的噻吩被苯环取代时，其抗增殖活性显著降低. 这些结果表明，吲哚2-位上羰基连接的噻吩在体外抗增殖活性中发挥了关键作用.

Guggilapu等人设计合成了一系列嘧啶-5-氨基吲哚衍生物，测试了其对DU145、PC-3、A549以及HCT-15等人癌细胞的抗增殖活性[45]. 其中，化合物5（图3）对人前列腺癌细胞（DU145）具有最好的抗增殖活性（IC50=140 nM）. SAR分析表明，当在苯环的4-位引入吸电子基团（—F,—Cl）时，其活性显著提高；而4-位是甲基或甲氧基取代时，其活性减弱. 当化合物5中苯环无取代基时，其抗增殖活性消失. 这些结果表明，在与嘧啶相连的苯环4-位上引入吸电子基团可显著提高体外抗增殖活性.

Pecnard等人设计合成了一系列含有苯基或吡啶的isoCA-4衍生物[46]. 其中，化合物6（图3）在HCT116癌细胞中表现出最强的抗增殖活性（IC50=2.2 nM），与阳性对照isoCA-4和CA-4活性相当. 化合物6对MDR1过表达的K562R细胞表现出最高的抗增殖活性（IC50=2.0 nM），比阳性对照isoCA-4和CA-4分别高1.5倍和12倍. SAR分析表明，当吡啶连接吲哚和喹啉时，衍生物的抗增殖活性最强. 当苯环作为连接基团时，衍生物的抗增殖活性降低. 这些结果表明，吡啶连接吲哚和喹啉时，抗增殖活性最好.

Kelly等人设计合成了一系列吡啶-5-氨基吲哚衍生物[47]. 其中，化合物7（图3）对人外周血白血病T细胞（Jurkat）和人乳腺癌细胞（MCF-7）的抗增殖活性IC50值分别为0.04 μM和0.02 μM. SAR分析表明，由NH/CO连接吡啶和苯环得到的衍生物，对癌细胞的抗增殖活性有所提高. 当苯环与吲哚4-位相连时，化合物的抗增殖活性增强. 当化合物7的酚羟基用甲磺酰基取代时，化合物8（图3）在大鼠模型中口服生物利用度显著提高（F=80%）. 化合物8在裸鼠H522移植瘤模型中能抑制肿瘤生长（TGI=41%）.

Bacher等人设计合成了一系列具有吡啶-吲哚结构的衍生物[48]，其中，化合物9（Indibulin，图3）对紫杉醇耐药癌细胞表现出较强的抗增殖活性. 在AH13大鼠移植瘤模型中，化合物9有效抑制了肿瘤生长，其TGI为53%，并且无明显的神经毒性.

Li等人设计合成了一系列喹啉-吲哚-1,1-乙烯衍生物[49]. 其中，化合物10和11（图3）的抗增殖活性最强，与CA-4的活性相当. SAR分析表明，当吲哚的C-3或C-5位置被烯烃取代时，化合物的抗增殖活性增强；当吲哚N-1位置被甲基或羟甲基取代时，化合物的抗增殖活性显著增强. 化合物11可有效降低HUVECs细胞的迁移能力. 化合物10和11在裸鼠H22移植瘤模型中抑制肿瘤生长，其TGI分别为63.7%和57.3%，且小鼠体重无明显变化.

Lai等人设计合成了一系列新的喹啉-吲哚双杂环衍生物[50]. 化合物12（图3）对5种癌细胞（KB、KB-VIN10、H460、HT29以及MKN450）均具有很强的抗增殖活性，IC50值在11～34 nM. SAR分析表明，当喹啉环的C-6位被4,5,6-三甲氧基吲哚取代时，化合物的抗增殖活性最强；当喹啉环被苯并呋喃取代时，化合物的抗增殖活性降低；当用喹唑啉代替喹啉时，化合物的抗增殖活性显著降低. 结果表明，喹啉环的C-6位连接4,5,6-三甲氧基吲哚在抗增殖活性中起着关键作用.

图3 含氮杂环-吲哚类微管蛋白抑制剂3～12的结构

Hu等人设计合成了吲哚-2-羰基乙酰胺BPR0C261（13，图4）. 该化合物对多药耐药的人宫颈癌细胞（KB）和结直肠癌细胞（Colo205）表现出抗增殖活性，其IC50值分别为10 nM和46 nM[51]. 化合物13可有效抑制微管蛋白聚集，并在狗中表现出良好的口服生物利用度（F=43%）. 此外，BPR0C261与顺铂联合用药，可协同延长白血病细胞小鼠的存活时间.

Naaz等人设计合成了一系列新的 1,3,4-噁二唑-吲哚衍生物[52]. 该系列化合物对结肠癌（HCC-2998）和乳腺癌（MCF-7，T-47D）细胞的抗增殖活性均较好. 其中，化合物14和15（图4）对MCF-7人癌细胞具有较好的活性，其IC50分别为2.42 μM和8.11 μM. 另外，化合物14可有效地抑制微管蛋白聚集，其IC50为3.89 μM.

Sigalapalli等人设计合成了一系列苄基/苯乙基噻唑烷酮-吲哚衍生物，并测试了各衍生物对A549、NCI-H460、MDA-MB-231、HCT-29以及HCT-15癌细胞的抗增殖活性[53]. SAR分析表明，当吲哚N-1的氢被烷基或芳基取代时，化合物的抗增殖活性降低. 含有苯乙基噻唑烷酮的化合物比含有苄基噻唑烷酮的化合物具有更强的抗增殖活性. 其中化合物16（图4）对结肠癌细胞（HCT-15、HCT-29）表现出较好的活性效果，其IC50分别为0.92 μM和2.80μM，对正常人肺上皮细胞（L132）没有细胞毒性（IC50=10.84 μM）.

Chen等人设计合成了一系列咪唑-2-甲酮-吲哚衍生物[54]. 该系列化合物对5种癌细胞（A375、WM164、LNCaP、PC-3以及DU 145）具有很强的抗增殖活性. 其中，ABI-231（VERU-111，17，图4）的抗增殖活性最强，其平均值IC50为5.2 nM，可有效克服由P-糖蛋白介导的耐药机制，对紫衫醇类耐药的肿瘤细胞具有强抗增殖活性，并在多种肿瘤模型中证明了其有效性. 目前该化合物正处于转移性去势抵抗性前列腺癌（mCRPC）治疗的III期临床研究（NCT04844749）. Wang课题组以ABI-231为先导化合物，设计合成了一系列ABI-231类似物[55]. 其中化合物18（图4）的抗增殖活性比ABI-231更强. SAR分析表明，当咪唑与吲哚5-和6-位连接时，其抗增殖活性与ABI-231相当. 当咪唑与吲哚4-位相连时得到的化合物18，其抗增殖活性比ABI-231提高了约两倍，IC50值为1.6～3.7 nM. 结果表明，当咪唑与吲哚4-位相连时具有最强抗增殖活性. 进一步研究表明，化合物18可显著抑制对紫杉醇耐药的PC-3前列腺移植瘤模型中的肿瘤生长，其肿瘤抑制率（TGI）为83.8%，对小鼠体重无明显影响.

Li等人根据对微管蛋白聚集抑制剂的SAR研究，设计了691个杂环骨架的微管蛋白抑制剂[56].分子对接和3D-QSAR模型筛选发现了16个化合物，并对其进行了抗增殖活性研究. 其中化合物19（图4）对3种人癌细胞（A549、HepG2和MCF-7）具有较强的抗增殖活性，IC50分别为1.92μM、0.46μM和0.79μM，并能有效抑制微管蛋白聚集（IC50=1.64 μM）.

Duan等人设计合成了18个新型吲哚-咪唑类衍生物，并对其进行了体外抗增殖活性研究[57]. 其中化合物20（图4）对3种癌细胞（A549、Hela以及U251）的抗增殖活性较强，其IC50为0.87～2.0 μM，与阳性对照相当. 化合物20抑制微管蛋白聚集的IC50为2.4 μM. SAR分析表明，当苯环上为同一卤素取代时，其抗增殖活性为邻位＞对位＞间位. 由上可知，1-吲哚乙酸-5-硝基咪唑在抗增殖活性中起重要作用.

Arora等人设计合成了1,2,4-三唑-吲哚类衍生物，并对其进行体外抗增殖活性筛选[58]. 其中化合物21（图4）对MCF-7-ADR和BC-19具有较强的抗增殖活性，IC50值分别为13 nM和3.2 nM.其活性较强的原因是，引入三唑环作为中间连接基团，从而固定了具有抗增殖活性的顺式构型，提高了代谢稳定性.此外，化合物21在体内的最大耐受剂量为400 mg/kg，对正常纤维细胞无细胞毒性（IC50＞10μM）.

Naaz等人设计合成了一系列新的1,2,4-三唑-吲哚-3-甲酮衍生物[59]（图4）. 体外抗增殖活性研究表明，化合物 22（ IC50=2.42 μM ） 和 23（IC50=3.30 μM）对MCF-7癌细胞的活性强于阿霉素（IC50=6.31 μM）. 另外，化合物22可将细胞周期阻滞在 G0/G1期，并以剂量依赖的方式抑制MCF-7的迁移能力.

图4 含氮杂环-吲哚类微管蛋白抑制剂13～23的结构

我们课题组设计合成了一系列[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡啶类衍生物，并研究了其抗肿瘤活性和作用机理[60]. 结果表明，化合物24（图5）对4种人癌细胞（HeLa、A549、MCF-7以及HCT116）具有较强的抗增殖活性，IC50值在15～69 nM. 化合物24可干扰细胞内微管正常形态，显著抑制HeLa细胞的迁移，并呈剂量依赖的形式上调Cyclin B1蛋白的表达、下调Cdc25c和Cdc2的表达，把HeLa阻滞在G2/M期. 同时，化合物24可以通过以剂量依赖的方式调节相关凋亡蛋白的表达来诱导HeLa细胞凋亡. 此外，化合物24在人肝微体代谢的半衰期为51.7 min，优于CA-4和对照化合物.

Hwang等人设计合成了一系列咪唑并[4,5-c]吡啶衍生物[61]. 其中，化合物25～26（图5）对7种人癌细胞（A375、M14、M14/LCC6R1、PC-3、PC-3/TxR、DU145以及DU145/TxR）具有最较强的抗增殖活性，IC50在3～53 nM. SAR分析表明，当衍生物中具有咪唑并[4,5-c]吡啶骨架时，化合物表现出较强的抗增殖活性. 当咪唑并[4,5-c]吡啶骨架连接吲哚的C-2位时，化合物的抗增殖活性有所降低. 当咪唑并[4,5-c]吡啶骨架连接吲哚的C-3、C-5和C-7位时，化合物的抗增殖活性略有降低，其IC50为22 ～ 222 nM. 化合物25～26在人肝微粒体稳定性实验中半衰期为分别为56.3 min和33.1 min. 另外，化合物25对P-糖蛋白（P-gp）介导的多药耐药（MDR）癌细胞具有抑制作用. 该课题组在此基础上又进行了进一步研究，其中化合物26对5种癌细胞（A375、RPMI-7951、WM-164、WM115以及SK-MEL-1）具有较强抗增殖活性，IC50值在24.7 ～ 99.8 nM[62]. 化合物26可有效破坏微管的正常丝状网络，抑制黑色素瘤细胞迁移，对一组转移性黑色素瘤细胞的抗增殖活性的IC50值在7～10 nM. 此外，化合物26在裸鼠A375移植瘤模型中明显抑制肿瘤生长，其TGI为61.4%. 化合物26在紫杉醇耐药裸鼠前列腺癌（PC-3/TxR）移植瘤模型中完全抑制肿瘤的生长.

Li等人设计合成了一系列新的吡唑[1,5-a]嘧啶类似物[63]. 其中化合物27（图5）对5种癌细胞（Hela、MCF-7、A549、HCT-116以及B16-F10）具有较强的抗增殖活性，IC50值在3～48 nM. SAR分析表明，当吡唑[1,5-a]嘧啶与吲哚5-位相连时，比吲哚3-位和6-位类似物具有更好的抗增殖活性.含有吲哚环的化合物比含有其他基团（1-乙基咔唑、1-甲基咔唑和1-甲基吡唑）具有更高的抗增殖活性. 当用4-氟苯环代替3,4,5-甲氧基苯环以后，其抗增殖活性下降. 这些结果表明，3,4,5-三甲氧基苯环和吲哚环在抗增殖活性中起关键作用. 进一步研究表明，化合物27在体外抑制微管蛋白聚集，阻滞MCF-7细胞于G2/M期以及抑制MCF-7期细胞迁移.

图5 含氮杂环-吲哚类微管蛋白抑制剂24～27的结构

3 吲哚-查尔酮类微管蛋白抑制剂

查耳酮是类黄酮和异黄酮的前体，其结构含有α,β-不饱和酮的结构，广泛存在于多种药用植物中，具有抗癌、抗结核以及抗真菌等多种生物活性[64-65]. 查尔酮类化合物药理活性广泛、结构简单，是抑制癌细胞微管蛋白聚集的重要先导物[66-67].

Mirzaei等人设计合成了一系列查尔酮-吲哚衍生物[68]. 其中，具有3-溴-4,5-二甲氧基苯环结构的化合物28（图6）对A549癌细胞表现出最好的抗增殖活性（IC50=10.7 μM），与阳性对照依托泊苷（Etoposide）相当. SAR分析表明，当化合物含3,4,5-三甲氧基苯环时，抗增殖活性下降. 当吲哚N-1位为氢和乙基时，抗增殖活性降低. 结果表明，3-溴-4,5-二甲氧基苯环结构在抗增殖活性中起一定作用. 此外，化合物28能抑制微管蛋白聚集，并诱导细胞凋亡.

Wang等人设计合成了一系列新的含萘环-吲哚的查尔酮衍生物[69]. 其中，吲哚环C-5位的α,β-不饱和酮化合物29（图6）的活性最好，对3种癌细胞（MCF-7、HCT116以及HepG2）的IC50值分别为0.82 μM、1.13 μM、0.65 μM. SAR研究表明，当α,β-不饱和酮连接吲哚的C-4、C-6和C-7位置时，化合物的抗增殖活性有所降低. 当化合物在N-1位甲基取代时，抗增殖活性略有增加. 当化合物在N-1位置的氢被苄基或其他体积更大的烷基取代时，抗增殖活性显著降低. 这些结果表明，吲哚环C-5位连接α,β-不饱和酮结构以及吲哚N-1的甲基取代对抗增殖活性至关重要.

Kode等人设计合成了一系列新的3,4,5-三甲氧基苯环-吲哚的查尔酮衍生物[70]. 含有 R1为甲基、R2和 R3为甲氧基的化合物30（图6）对口腔癌鳞状细胞（SCC-29B）表现出较好的抗增殖活性. R1为甲基、 R3为硝基的化合物31（图6）对HepG2肝癌细胞的抗增殖活性提高，其IC50值为0.018 μM.当化合物 R3为甲氧基取代或 R2和 R3是氯取代时，对结肠癌细胞（HT-29）表现出较好的抗增殖活性（IC50＜0.1 μM）. 进一步研究表明，化合物31在裸鼠口腔癌AW13516移植瘤模型中显抑制了肿瘤生长，体重无明显变化.

Boumendjel等人设计合成了一系列2,4,6-三甲氧基苯-环吲哚的查尔酮衍生物[71]. 其中，化合物32（图6）对4种人的神经胶质母细胞瘤细胞（U118、U138、U373以及LN229）具有较强的抗增殖活性. 细胞周期实验结果显示，化合物32将胶质母细胞瘤阻滞于G2/M期. 此外，化合物32在GL26胶质母细胞裸鼠移植瘤模型中抑制肿瘤生长.

Wang等人设计合成了一系列新的吲哚-查尔酮衍生物[72]. 其中，最优化合物33（图6）对11种耐药癌细胞的抗增殖活性较好，其IC50值在0.22 ～ 1.80μM. SAR研究表明，当吲哚环的C-3或C-5位与α,β-不饱和酮相连时，抗增殖活性最强. 当α,β-不饱和酮片段连接到C-4或C-6位置，抗增殖活性降低. 当α,β-不饱和酮片段连接到吲哚C-7位时，抗增殖活性显著降低. 当化合物吲哚N-1为体积更大的取代基时，抗增殖活性降低. 这些结果表明N-甲基-5-吲哚环在抗增殖活性中起关键作用. 体内研究表明，化合物33在裸鼠HepG2移植瘤模型中明显抑制肿瘤生长，其TGI为56.58%.

Yan等人设计合成了一系列含3,4,5-三甲氧基苯环-吲哚的查尔酮衍生物，并研究了其抗增殖活性[73]. 化合物34（图6）表现出最强的细胞毒性活性，对6种癌细胞（A549、HeLa、Bel-7402、MCF-7、A2780以及HCT-8）的IC50值在3～9 nM. SAR分析表明，当吲哚6-位为甲氧基时，抗增殖活性最强.当甲氧基位于吲哚C-5时，抗增殖活性降低. 当吲哚C-4位为甲氧基时，对6种癌细胞的抗增殖活性显著降低（IC50＞1 μM）. 另一方面，当吲哚N-1位置的氢被甲基取代时，显示抗增殖活性显著下降. 结果表明，吲哚环上甲氧基的位置在抗增殖活性中至关重要. 进一步研究表明化合物34对正常人细胞（HUVECs、MCF-10A、BJ以及HLF）无明显细胞毒性（正常细胞选择性比值为54.3～1 891）.化合物34在人肝微粒体（HLM）稳定性实验中具有良好的代谢稳定性. 另外，与对照化合物CA-4P相比，化合物34及其磷酸盐35在裸鼠移植瘤模型体内抗肿瘤活性更好，毒性更低.

Sri Ramya等人设计合成了一系列含有吲哚-查尔酮的类似物，并对8种人癌细胞（A549、MDA-MB-231、BT549、4T1、PC-3、DU145、HGC-27以及HeLa）进行了抗增殖活性研究[74]. SAR分析表明，当苯环4-位为氯代时，衍生物对HeLa和BT549具有抗增殖活性. 当苯环上具有供电子基团时（甲氧基和甲氧基的类似物），衍生物36和37（图6）对PC-3细胞表现出较好的抗增殖活性，其IC50为6.34 μM和3.15 μM. 结果表明，苯环上引入供电子基在抗增殖活性中起重要作用. 进一步研究表明，化合物36（IC50=10.21 μM）和37（IC50=8.83 μM）抑制了微管蛋白聚集和干扰PC-3细胞线粒体的膜电位.

Kamal等人设计合成了一系列吡唑/异噁唑-吲哚查尔酮衍生物，并进行了抗增殖活性研究[75]. 其中化合物38和39（图6）对4种癌细胞（MCF-7、A549、HCT116和HeLa）具有较强的抗增殖活性（IC50在0.36～105 μM），显著抑制微管蛋白聚集（IC50值分别为1.28 μM和0.28 μM），比阳性对照Nocodazole抑制作用更强（IC50值为2.64 μM）. SAR分析表明，当化合物具有芳基吲哚时，其具有显著的抗增殖活性. 当化合物具有3,4,5-三甲氧苯环时，抗增殖活性增强. 化合物中的三甲氧基苯环和吲哚环在抗增殖活性中起关键作用.

Li等人设计合成了22种新型吲哚-乙烯基砜衍生物[76]. 其中，化合物40（图6）对3种癌细胞（Hep G2、A549以及K562）表现出最强的细胞毒性，IC50值为55 ～ 305 nM.SAR分析表明，当吲哚环的C-4位被取代时，抗增殖活性增强. 当吲哚环上的其他位置被取代时，抗增殖活性显著下降. 当吲哚环被吡咯和吡啶取代时，化合物的抗增殖活性丧失. 结果表明，化合物中的吲哚环在抗增殖活性中起决定作用. 化合物40对裸鼠H22肝癌移植瘤模型显示出良好的体内抗肿瘤活性，其TGI为63.6%.

Zhu等人设计合成了一系列新型乙烯基硒酮衍生物[77]. 其中，化合物41（图6）对3种癌细胞（K562、HepG2以及HCT-8）具有最好的抗增殖活性，IC50为0.287 ～0.621 μM . SAR分析表明，当吲哚环被其他杂环取代后，抗增殖活性降低. 吲哚N-1位甲基化后，抗增殖活性降低. 进一步研究表明，化合物41能抑制微管蛋白聚集，IC50为1.82 μM. 化合物41在H22肝癌移植裸鼠模型中显著地抑制了肿瘤生长，其TGI为71.1%.

图6 吲哚-查尔酮类微管蛋白抑制剂28～41的结构

4 总结与展望

综上，吲哚类微管蛋白秋水仙碱结合位点抑制剂研究已取得了一些进展，部分化合物的抗微管蛋白及抗肿瘤细胞增殖活性有所提高或毒副作用降低. 另外，还有些化合物具有双靶点抑制活性的特点. 吲哚是高活性微管蛋白抑制剂的重要药效片段，对其作用机制的深入研究，可进一步阐明构效关系，为合理药物设计提供更为科学的理论指导. 另外，吲哚类微管蛋白秋水仙碱结合位点抑制剂的设计及相关的成药性药学研究有待进一步深入，特别是在体内多种肿瘤模型的评价、药物代谢动力学、毒理学等成药性研究方面有待加强. 通过对吲哚类微管蛋白秋水仙碱结合位点抑制剂的合理化设计，期望获得高效、低毒性、抗多药耐药的秋水仙碱结合位点微管蛋白抑制剂进入临床研究.