本文是一篇医药学论文，本论文综述了SOS1蛋白的特征以及KRAS突变患者的治疗现状，重点对SOS1小分子调节剂间接靶向治疗RAS突变患者的方法进行了系统的阐述。
第一章 绪论
1.1 癌症与Ras及其突变蛋白
1.1.1 癌症及相关治疗方法现状
癌症是继心血管疾病后的人类第二大疾病[1]，它是由于变异细胞的异常增殖，分化和侵袭后形成了恶性肿瘤而导致的[2]。目前，由于空气污染、人口老龄化等原因，癌症发病率和致死率不断提高。根据世界卫生组织国际癌症机构（International Agency for Research on Cancer, IARC）发布的2020年全球癌症数据，2020年全球新发癌症病例约1930万，死亡病例约1000万[3]。
目前癌症主要的传统治疗方法有手术切除，化疗，放疗，质子疗法，免疫治疗。这些方法虽然有效缓解了癌症患者的病情发展情况，但是在治疗过程中，手术切除易导致癌细胞侵袭，且复发风险高；化疗、放疗不良反应明显；质子疗法的适用范围有限；免疫治疗易导致过敏反应[4]。此外，传统的癌症治疗方法经常会出现各种长期并发症，如心脏毒性、神经毒性、肾病和慢性肝损伤等[5]。
新兴的治疗方案包括光动力疗法（Photodynamic therapy, PDT），光热疗法（photothermal therapy, PTT），基因疗法（包括疫苗/抗体疗法、噬菌体疗法、基因转移疗法），纳米颗粒药物疗法(Nanoparticle-drug therapy, NDT)[4]。这些方法显著改进了治疗部位的精确程度，也为癌症患者带来了新的治疗方案。然而前3种治疗方案对设备要求较高，不适合大规模推广；NDT受耐药性和敏感性的影响，其临床增益效果不显著，且造成耐药性的原因有待进一步研究证明[6]。
自20世纪80年代以来，随着致癌基因的发现和明确，人们普遍认为蛋白激酶是潜在的抗肿瘤药物靶点，这也导致了后来大量小分子激酶抑制剂的出现。这些口服高选择性小分子靶向化合物的出现，显著改善了癌症患者的生存期以及生活质量，为癌症患者带来了大量的便利[7]。
1.2 Ras突变患者的靶向治疗
总的来说，靶向Ras治疗取得的成果非常有限，其原因是在Ras蛋白表面上缺乏易成药的口袋，且Ras表面非常光滑，对GTP在皮摩尔浓度下高度亲和，因此难以设计与一般激酶一样的ATP类似物作为竞争性抑制剂来抑制Ras的活性[10, 11]。这一“不可成药”靶点直到近几年才取得突破性进展。
1.2.1 直接靶向Ras
2012年，加州大学的Shokat等发现并表征了KRASG12C位点，并针对这一位点设计共价抑制剂[12]。此后，大量科研团队针对这一位点开始设计各种小分子共价抑制剂，其中最成功的是美国安进 (Amgen)公司研发的KRasG12C抑制剂Sotorasib（AMG510），该化合物在在临床前研究体现了较高的活性，对H358细胞的IC50 = 6 nM，在大鼠和狗中的半衰期分别达到28h和34h[13, 14]；此外，在临床研究中也体现了良好的疗效，在59位非小细胞肺癌（Non-small Cell Lung Cancer, NSCLC）患者中，肿瘤客观反映率（ORR）达32.2%，疾病控制率（DCR）为88.1％，中位缓解时间（DOR）为10.9个月，中位无进展生存期（mPFS）为6.3个月。Sotorasib于2021年5月28日由美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration, FDA）批准上市，用于治疗KRasG12C突变的NSCLC患者。此外，美国Mirati公司研发的Adagrasib（MRTX849）在临床前生物活性方面也很突出，对H358细胞的IC50 = 14 ± 3 nM，在大鼠和狗中的半衰期均大于50 h[15]，此外，在临床研究中也体现了良好的疗效，在51位NSCLC患者中ORR达45%，DCR高达96%，DOR为9.2个月，mPFS为6.8个月。目前，Adagrasib已结束临床Ⅱ/Ⅲ期实验，并于2022年2月16日向美国FDA递交的新药申请（New Drug Application，NDA），用于治疗至少接受过一种全身疗法的携带KRASG12C突变的非小细胞肺癌（NSCLC）患者,预计FDA将在2022年12月获批。这意味着，如果一切顺利，肺癌患者有望迎来第二款KRAS抑制剂。
此外，国内外也有许多KRASG12C抑制剂处于不同程度的临床研究阶段，如诺华的JDQ-443，贝达药业的BPI-421286等。
第二章 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验仪器与设备
2.1.2 实验试剂
醋酸甲脒、盐酸乙脒、无水醋酸钠、6,7-二甲氧基喹唑啉-4-酮、7-甲氧基-4-氧代-3,4-二氢喹唑啉-6-醇乙酸酯、(R)-4-Boc-2-甲基哌嗪、(S)-1-N-Boc-2-甲基哌嗪、(R)-1-N-Boc-2-甲基哌嗪、4-溴噻吩-2-甲醛、5-溴噻吩-2-甲醛、2-氨基-4-二甲氧基苯甲酸、2-氨基-5-硝基苯甲酸、3M甲基溴化镁的乙醚溶液、 2,3-二氢-1,4-苯并二烷-6-羧酸、叔丁基亚磺酰胺、2-(N-甲基氨基甲基)苯硼酸频那醇酯、2-氨基苯硼酸频哪醇酯、2-羟基苯硼酸频那醇酯 、2-甲酰基苯硼酸频哪醇酯、2-甲氧基苯基硼酸频哪醇酯、2-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)苄腈、N，N-二异丙基乙胺（DIPEA）、氢氧化锂（LiOH）、无水碳酸钾、还原铁粉、浓硝酸、浓硫酸、冰醋酸、乙腈（ACN）、四三苯基膦钯、乙酸乙酯（EA）、甲醇（MeOH）、碳酸氢钠（NaH CO3）、氯化亚砜（SOCl2）、冰醋酸、氢氧化钠（NaOH）、三氟乙酸（TFA）、乙醇胺、碳酸铯、甲醇钠、石油醚（PE）、乙醇（EtOH）、二氯甲烷（DCM）、1，4-二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、四氢呋喃（THF）、甲苯、乙醚、无水硫酸钠（Na2SO4）等。
2.2 实验方法
2.2.1 阳性化合物BAY-293的合成途径
目前，关于BAY-293合成的文献报道主要由德国拜尔公司发表[20]，本论文的研究是在参考原研路线的基础上，进行了合成方法的改进，得到了一条对设备要求降低，操作简便，成本降低，收率更高的合成途径。具体的合成路线如图2-1所示。
原料4-溴噻吩-2-甲醛（Y-1）与(R)-叔丁基亚磺酰胺在钛酸四乙酯作酸，超干四氢呋喃（THF）作溶剂的条件下发生胺化，得到Y-2；再与甲基溴化镁在超干THF中通过格氏反应得到中间体Y-3；将Y-3手性拆分纯化后，再与盐酸甲醇反应，脱除叔丁基亚磺酰基得到关键中间体Y-4；另将原料2-氨基-4,5-二甲氧基苯甲酸（Y-5）与盐酸乙脒在无水醋酸钠作碱的条件下发生关环反应得到喹唑啉中间体Y-6；再与二氯亚砜在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）作催化剂的条件下进行氯化得到Y-7；在封管中，将Y-7与Y-4在N,N-二异丙基乙胺（DIPEA）作碱，乙腈作溶剂的条件下发生亲核取代反应得到中间体Y-8；最后与2-(N-甲基氨基甲基)苯硼酸频那醇酯在碳酸钾作碱的条件下，于二氧六环和水的混合溶剂中发生Suzuki反应得到终产物BAY-293。
第三章 结果与讨论.............................. 26
3.1 目标化合物的合成与表征 .......................... 26
3.1.1 阳性化合物BAY-293的合成与表征 ...................... 26
3.1.2 Ⅰ类化合物的合成与表征 ........................ 28
第四章 主要结论与展望.................................. 71
4.1 主要结论 ............................. 71
4.2 展望 ..................................... 72
第三章 结果与讨论
3.1 目标化合物的合成与表征
3.1.1 阳性化合物BAY-293的合成与表征
(R,E)-N-((4-溴噻吩-2-基)亚甲基)-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺 (Y-2)
(R,E)-N-((4-bromothiophen-2-yl)methylene)-2-methylpropane-2-sulfinamide (Y-2)
在 4-溴-2-噻吩甲醛（Y-1, 4.00 g, 21.0 mmol）中加入叔丁基亚磺酰胺（3.04 g，25.2 mmol）,并用40 mL超干四氢呋喃于室温下搅拌溶解，随后加入钛酸四乙酯（8.8 mL, 42 mmol）,于室温下搅拌过夜。TLC检测原料Y-1反应完毕，于室温下向反应液中缓慢滴加40 mL饱和氯化钠溶液，滴毕后搅拌15 min，抽滤，滤饼用40 mL水洗涤，再用40 mL二氯甲烷洗涤，收集滤液，分液，水相用二氯甲烷（2*40 mL）萃取，合并所有有机相，有机相水（2*50 mL）洗涤，饱和氯化钠（2*50 mL）洗涤，无水硫酸钠干燥，抽滤，滤液减压浓缩得到橙黄色固体5.10 g，收率：82.5%。产物未经纯化直接投入下一步反应。
第四章 主要结论与展望
4.1 主要结论
本论文综述了SOS1蛋白的特征以及KRAS突变患者的治疗现状，重点对SOS1小分子调节剂间接靶向治疗RAS突变患者的方法进行了系统的阐述。
在分析BAY-293与SOS1蛋白晶体复合物所揭示的构效关系的基础上，本论文设计并合成了3大类的以喹唑啉为母核的化合物，并通过生物活性评价
