表皮生长因子受体是靶向食品开发及癌症化学预防领域研究中的热门靶点。为了抑制表皮生长因子受体(EGFR)的过度表达,天然功能食品因子、小分子EGFR抑制剂和单克隆抗体作为有效的策略受到了广泛的关注。但是由于较高的有效浓度、生物利用度不佳和靶向位点突变造成脱靶等缺陷限制了其应用。近年来靶向蛋白降解技术(Targeted protein degradation,TPD)的出现为癌症治疗提供了新的选择,这项技术的核心是通过劫持泛素-蛋白酶系统诱导靶蛋白的减少或消耗,其中较为成熟的蛋白水解靶向嵌合体技术(Proteolysis Targeting Chimera,PROTAC)是通过合成一种双功能分子,这种分子一方面连接靶标蛋白,另一方面劫持泛素化降解系统,从而实现有效地靶向蛋白降解。本研究采用自主设计的拉帕替尼衍生物作为靶标蛋白结合配体,使用6种不同的长链分子结合3种E3连接酶配体,最终得到18个PROTACs分子。PROTACs分子能够在NCI-H1975细胞和HCC-827细胞内有效地降解突变确认细节型EGFR蛋白(EGFR~(L858R/T790M)和EGFR~(e19d))。其中,对EGFR~(L858R/T790M)蛋白降解效果最佳的化合物32和33的DC_(50)值分别为63.02 n M和986.5 n M,两个化合物都成功降解了EGFR蛋白并抑制其下游信号通路蛋白的表达,并且抑制效果远超拉帕替尼。后续实验结果表明化合物32和33对HCC-827细胞系均显示出有效的抗增殖活性,IC_(50)值分别为695.4 n M和972.2 n M。化合物32和33对NCI-H1975细胞系均显示出有效的抗增殖活性,IC_(50)值分别为358.7 n M和735.9 n M。通过竞争实验结果表明,作为竞争性抑制剂的奥西替尼和来那度胺分别与NCI-H1975细胞进行预孵育后,降低了化合物32和33处理NCI-H1975细胞产生的EGFR~(L858R/T790M)蛋白降解效果,这种效应可能是由于奥希替尼和来那度胺分别与PROTACs分子竞争CRBN EFer-1供应商3连接酶和EGFR~(L858R/T790M)的蛋白活性位点而产生的。此外,在加入26S蛋白酶抑制剂(MG-132)与NCI-H1975细胞进行预孵育后,化合物32和33对EGFR~(L858R/T790M)蛋白的降解效果也出现下降趋势,这表明PROTACs处理NCI-H1975细胞后产生的EGFR~(L858R/T790M)蛋白降解与26S蛋白酶有关。进一步分子模拟实验的研究结果表明,采用适宜的连接基团、靶蛋白配体Median speed以及E3连接酶配体组合而成的PROTACs分子会促进CRBN E3连接酶-PROTACs-EGFR~(L858R/T790M)三元复合物的形成,这种稳定的三元复合物才是靶向蛋白降解的分子基础。总之,本文成功获得了能够靶向降解突变型EGFR蛋白的PROTACs,其在体外发挥了较高的抑制肿瘤活性,改善了拉帕替尼对于突变型EGFR抑制效果不佳的缺陷。本文的研究成果不仅为靶向突变型EGFR的PROTACs的开发提供了一些设计思路和实验方法,而且为基于食品功能因子的PROTACs分子设计提供了研究思路。