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）
恶性肿瘤是严重威胁人类生命的常见病和多发病。肿瘤的治疗方法包括手术治疗、放射治疗和化学治疗，且以化学治疗为主要手段。虽然在近些年来，抗肿瘤药物的发展突飞猛进，但是抗肿瘤药物的毒副作用使之面临着越来越多的应用限制。因此毒副作用小，疗效显著的抗肿瘤药物的研究倍受关注。细胞周期蛋白依赖性激酶9 (CDK9) 是细胞周期蛋白依赖性激酶家族中的一员，CDK9主要在转录延伸的调控中发挥作用，而不影响细胞周期过程，作为治疗肿瘤的有效靶点，目前已有多种CDK9抑制剂进入了临床研究，本文介绍了CDK9的结构特征和作用机制，综述了CDK9非选择性抑制剂和选择性抑制剂的研究进展。
到目前为止，已发现的人类CDK家族中有13个结构相似的不同亚型，它们发挥着不同的生物学作用。研究发现，CDK1是G2时期和有丝分裂时期必不可少的激酶；CDK2是在S时期细胞DNA的复制过程中发挥重要作用，肿瘤细胞缺乏CDK2仍能正常的增殖；CDK4、CDK6的减少也不会影响肿瘤细胞的正常代谢运转；更有研究发现鼠胚细胞即使缺乏CDK2、3、4、6也能进入细胞分裂中期。CDK家族有着高度的补偿机制，同时也有高度的功能冗余。诸多研究显示CDK1~CDK6主要控制细胞周期的过程，根据作用机制可将其归入细胞周期性CDKs。CDK7~9与其他CDKs的作用方式不同，它们不是主要调控细胞周期的过程而是控制细胞转录过程的关键性激酶，根据作用机制可将其归入细胞转录性CDKs。CDK9主要是对RNA转录过程进行特异性调控，且不会对细胞周期调控产生其他影响。CDK9表达水平的变化与其活性的异常会带来其他影响，比如细胞内多种蛋白表达或其mRNA水平异常，如抗凋亡蛋白Bcl-2、细胞周期相关调节蛋白cyclinD1、p53途径相关蛋白、Nuclearfactor-kappa B途径的某些蛋白和以及与肿瘤微环境有关的如VEGF等，进而诱导细胞凋亡发挥抗肿瘤的作用。因此，药物化学家们越来越重视细胞转录过程中转录延伸调控的关键分子——CDK9，作为当下分子靶向药物研究的热点逐年升温。
CDK9在正性转录延伸因子（P-TEFb）家族中地位重要，它通常与细胞周期蛋白T（Cyclin T）或细胞周期蛋白K（Cyclin K）形成复合物进而发挥作用，其磷酸化影响自身活性。文献报道，CDK9不同于其他激酶，它的单体不稳定且没有活性，需要先与伴侣蛋白结合形成复合物达到瞬时稳定，具体的伴侣蛋白包括CDC37、HSP70和HSP90等。随后瞬时复合物释放出伴侣蛋白，CDK9再与细胞周期蛋白T或细胞周期蛋白K结合参与P-TEFb的形成。P-TEFb也可以分为两大类，第一类是体积较大的非活性P-TEFb，它由 、六亚甲基二乙酰胺诱导蛋白（HEXIM1 或 HEXIM2）和7SK小核RNA（snRNA）组成，最近研究证实除了上述成分存在，还包括镧相关蛋白7（LARP7）和7SK snRNA 甲基磷酸盐限制酶（MEPCE）；另一类则是体积较小的活性P-TEFb，只包括CDK9 和细胞周期蛋白T或 K。通常情况下在大多数细胞系内体积较小的活性复合物在数量上并不占优势，但是细胞在遭遇细胞转录抑制如紫外线照射、化学试剂加入时，非活性复合物会释放出活性P-TEFb。
基于已经发现具有选择性CDK9活性的全新结构抑制剂，我们拟基于CDK9晶体结构及已报道CDK9抑制剂构效关系，以汉黄芩素为先导物，进一步进行结构改造，期望提高化合物选择性的同时，得到一类结构新颖、毒性更小、抗肿瘤活性更优的选择性CDK9抑制剂。
跟随的课题组在汉黄芩素及其衍生物的抗肿瘤活性研究中，得了一系列具有CDK9活性的化合物，通过CDK2/CDK9 酶抑制活性的筛选（CDK2与其他CDKs同源性最高，用于考察化合物选择性），发现化合物1605、1701 和 1705（如图1.6）对 CDK9/cyclin T1 的 IC50 分别为428 nM，179 nM，94 nM，而对 CDK2/cyclin A 没有抑制活性；同时细胞增殖试验又进一步显示，它们对白血病 CEM 细胞、肺癌A549 细胞、胃癌 BGC803 细胞的生长均具有显著抑制作用，且对正常白细胞（T细胞）无明显抑制作用。从化合物1605与汉黄芩素结构的比较来看，黄酮结构中B环对位含氮杂环的引入，是此类化合物表现出CDK9选择性的主要原因。本课题组在汉黄芩素及其衍生物的抗肿瘤活性研究中，得了一系列具有CDK9活性的化合物，通过CDK2/CDK9 酶抑制活性的筛选（CDK2与其他CDKs同源性最高，用于考察化合物选择性），我们发现化合物1605、1701 和 1705（如图1.6）对 CDK9/cyclin T1 的 IC50 分别为428 nM，179 nM，94 nM，而对 CDK2/cyclin A 没有抑制活性；同时细胞增殖试验又进一步显示，它们对白血病 CEM 细胞、肺癌A549 细胞、胃癌 BGC803 细胞的生长均具有显著抑制作用，且对正常白细胞（T细胞）无明显抑制作用。从化合物1605与汉黄芩素结构的比较来看，黄酮结构中B环对位含氮杂环的引入，是此类化合物表现出CDK9选择性的主要原因。
在已发现的具有选择性CDK9抑制活性的化合物基础上，基于基于已报道的CDK9小分子抑制剂及CDK9蛋白的晶体结构，进一步进行结构修饰，获得了一系列具有选择性CDK9活性，丰富了结构多样性和构效关系，8位疏水基团对化合物的活性和选择性的提高没有十分显著的效果，DFG区域存在较多的极性氨基酸残基，因此，在后续的研究中，可以引入极性基团来考察其对活性和选择性的影响；6位引入烯丙基化合物的活性下降，可能由于疏水基团体积太大，在后前研究中可以通过逐渐增大疏水基团的体积（甲基、乙基等）来考察其对对化合物的活性和选择性的影响；通过分析CDK9蛋白的结合位点，3位的朝向区同样存在疏水空腔，因此，可以考虑在黄酮3位引入疏水基团来提高化合物与受体的结合力，从而提高活性；B环对位引入大体积含氮基团使化合物具有选择性，然而其他位置的电性和空间位阻等因素对选择性的影响还有待进一步研究。
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