吡唑并[4,3-d]嘧啶,作为吡唑并嘧啶的同分异构体,是一个由吡唑环和嘧啶环组成的稠合杂环,在生物学以及药物化学领域受到了广泛关注。吡唑并[4,3-d]嘧啶衍生物已经被证实有许多药理学活性,包括抗肿瘤,抗感染,磷酸二酯酶抑制剂,腺苷拮抗剂以及细胞分裂素拮抗剂等。因此,对吡唑并[4,3-d]嘧啶衍生物进行结构改造和修饰,筛选出有显著抗肿瘤活性的新型化合物,是攻克肿瘤极有意义的课题。本实验基于吡唑并[4,3-d]嘧啶的构效关系以及课题组前期研究成果,以C-5位有3,4,5-三甲氧基苯基取代的吡唑并[4,3-d]嘧啶为起始原料,通过对其C-7位进行结构修饰,设计合成了15个新型吡唑并[4,3-d]嘧啶类衍生物4a-4o。所有化合物结构均经过¹H NMR、¹³C NMR和HR-MS确证。本课题采用MTT法初步评价目标化合物在四种肿瘤细胞（人肝癌SMMC-7721细胞,人胃癌SGC-7901细胞,人神经胶质瘤U87-MG细胞,人胃癌MGC-803细胞）上的体外抗肿瘤活性,结果显示化合物4i、4j、4m和4n对四种肿瘤细胞株均有明显增殖抑制作用,其中化合物4n抑制神经胶质瘤U87-MG细胞增殖的能力最强,IC₅₀为2.22μM,且小于神经胶质瘤阳性对照药替莫唑胺（TMZ）的IC₅₀。因此,我们选取化合物4n,以神经胶质瘤U87-MG细胞为研究对象,分别采用MTT法、Western blot技术以及流式细胞仪技术检测化合物4n对U87-MG细胞增殖、凋亡以及自噬的影响,然后采用自噬抑制剂3-MA抑制化合物4n诱导的自噬后,分别采用MTT法、流式细胞仪和Western blot技术检测U87-MG细胞增殖和凋亡的情况,探讨自噬在神经胶质瘤U87-MG细胞增殖和凋亡中的作用。结果显示,化合物4n能够显著抑制神经胶质瘤U87-MG细胞增殖,并且呈时间-剂量依赖性,虽能诱导其凋亡,但是整体凋亡水平并不高;化合物4n可以通过抑制PI3K/Akt/mTOR通路诱导U87-MG细胞产生自噬;化合物4n在神经胶质瘤U87-MG细胞中诱导的自噬是促进细胞增殖,抑制细胞凋亡的保护机制,因此,我们可以通过抑制化合物4n在U87-MG细胞中诱导的自噬,提高细胞凋亡率,从而进一步提高化合物4n的抗神经胶质瘤作用。为吡唑并[4,3-d]嘧啶衍生物的抗肿瘤研究提供更多新的理论依据。