开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
开题报告
摘要：FLT3被认为是有一种在造血中发挥关键作用的III型受体酪氨酸激酶。 在大量急性骨髓性白血病（AML）患者中发现一些由于FLT3突变引起的组织型激活的受体形式。如今，抗肿瘤药物的研究已经从传统的细胞毒药物转向针对肿瘤特定靶分子、具有特异性分子机制的新型抗肿瘤药物。为了合成效果更好的新型抗AML药物，我们准备以FLT3为靶点进行相关化合物的设计与合成。
研究背景：FLT3（FMS样酪氨酸激酶3），也被称为flk-2（胎肝激酶2）和STK-1型（人类干细胞激酶1）属于一类III型受体酪氨酸激酶（RTK）。这类酶中的一部分就包括FLT3，血小板衍生的生长因子受体alpha;和beta;（PDGFRalpha;和PDGFRbeta;），FMS和具有一个细胞外结构域的CKIT，细胞外结构域包括五个免疫球蛋白结构域，一个单独横跨膜的结构，一个细胞质近膜区结构域（JM）和一个被激酶结构域打断的细胞质酪氨酸激酶结构域 (KID)。[1]
FLT3主要在不成熟的造血细胞中表达并且在干细胞的正常表达中是必不可少的，它也在胎盘，生殖腺和大脑中被发现，并且它在大范围的造血恶性肿瘤中以高水平表达，包括70%-100%的急性髓性白血病（AML），急性淋巴细胞白血病（ALL）和慢性骨髓性白血病。在多至41%的AML病人中识别出了两种不同种类的FLT3突变。AML中17%-34%的活化FLT3突变是JM结构域中的内部串联重复（ITD）突变。在骨髓增生异常综合征（MDS）患者中FLT3-ITD突变也能以很低的频率被检测出。[2]ITD突变一直在框架中并且被限制在JM结构域中。然而它们在长度上多种多样而且不同的病人的突变位置也不完全相同。这些重复的序列可能服务于破坏JM结构域自抑制作用的活动，进而引起FLT3基本的活化作用。在激活循环FLT3激酶结构域中835位酪氨酸上的点突变表现为第二种激活性突变。。FLT3-835位天冬氨酸突变也导致了受体的激活，并且在7%的AML，3%的MDS和3%的全部案例中已经被报道。最常见的替换是Asp835Tyr，其他的替换包括Asp835Val，Asp835His，Asp835Glu和Asp835Asn也已经被报道。FLT3-ITD和FLT3-Asp835突变和FLT3的自身磷酸化与磷酸化作用的下游靶点都有联系。在那些异亮氨酸836也被删除(FLT3-Ile836del)或者被甲硫氨酸和精氨酸替代(FLT3-Ile836Met 1 Arg)的AML患者中发现了另一种持续激活FLT3突变体(FLT3-Ile836Met 1 Arg)。在老鼠中注射FLT3-ITD改造的细胞导致了类似白血病综合征(Mizuki et al., 2000）。一些FLT3抑制剂，比如PKC412(N-ben-zoyl staurosporine) ,CT53518 (also known as MLN518) , SU11248, SU5614 and SU5416,已经表现出了抗癌活性。总的来说，这些数据表明了FLT3对于AML和类似疾病激酶抑制剂的发展是一个引人注意的治疗靶点。
急性髓细胞性白血病（Acute myeloid leukemia，AML）是髓系造血干/祖细胞恶性疾病。以骨髓与外周血中原始和幼稚髓性细胞异常增生为主要特征，临床表现为贫血、出血、感染和发热、脏器浸润、代谢异常等，多数病例病情急重，预后凶险，如不及时治疗常可危及生命。本病占小儿白血病的30%。在分子生物学改变及化疗反应方面儿童AML与成人（lt;50岁）相似。婴幼儿的AML比成人易发生髓外白血病。
设计思路：本项目的先导物TH1被证实为I型抑制剂，但FLT3仅报道有非活化态构象的晶体。因此，化合物设计时主要参考申请人利用同源模建技术构建的活化态FLT3结构。TH1的骨架结构可以和FLT3的铰链区残基Cys694、Tyr693形成关键氢键，充当分子骨架，因此其结构保持不变。激酶抑制剂通常以苯环或吡啶环来连接母核和亲水区结构，TH1及其它化合物均以苯环为Linker，本项目计划以吡啶代替苯环，通过变换氮原子在环上的位置，考察缺电子环是否对活性有利。TH1的哌啶胺结构伸向溶剂可及区，对于调节化合物的脂水分配能力有较大影响，而本类化合物可能就是因为亲水性较强而导致细胞活性不佳。因此计划考察不同的环状胺（Group A）对细胞活性的影响，寻找对细胞活性有利的基团。根据TH1与FLT3的结合模式，噻吩环靠近由Val624、Ala642、Phe691等残基形成的小型疏水口袋，但在此处引入取代基（Group B）可能会与周围残基产生不利的立体效应，因此暂时不予考虑。TH1及其它已合成化合物均以噻吩环伸向ATP结合口袋深处，其周围尚有结合空间，而且处于临床研究的化合物在此处可以是较大体积的基团；并且其周围分布有Lys644、Asp829、Asn816等极性氨基酸残基。因此该区域将引入体积更大的双环稠合的芳香杂环。一方面引入大体积基团有利于进一步提高化合物的FLT3活性，另一方面可以增强化合物的脂溶性，有助于提高其细胞活性。已合成化合物的构效关系表明，吡唑3位的酰胺连接子中，羰基可能并非必需的，因此设计了去掉羰基的化合物。
研究方式：本课题拟研究在TH1的基础上，对其进行结构上的修饰改造，合成相关化合物2个。化合物皆为吡唑氨基酰胺为linker，以N-甲基哌嗪为亲水区且以Het为含氮或氧的双杂环结构为亲脂基团的结构。经过约6步反应对其进行合成，其中包括酯化反应，酰胺化反应以及吡唑环环合反应与酯交换反应等。并对终产物进行核磁氢谱、碳谱以及质谱等，确证其化学结构，并且将终产物进行活性测试，筛选出优秀的化合物进行进一步的酶活性测试，药代动力学测试等。
预期结果 ：
- 预期合成1-2个细胞活性突出，选择性强的FLT3抑制剂，为深入的靶向抗AML药物奠定基础。
- 对预期终产物进行核磁氢谱、碳谱和质谱检测，并获取相关数据。
- 撰写毕业论文一篇。
参考文献：[1] ROSNET O，BUHRING HJ，MARCHETTO S，et al． Human FLT3/FLK2 receptor tyrosine kinase is expressed at the surface of normal and malignant hematopoietic cells［J］． Leukemia，1996，10( 2) : 238 －248．
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