启动子区域DNA异常高甲基化可导致关键抑癌基因表达沉默，是驱动恶性肿瘤发生发展及治疗耐药的重要机制。抑制DNA甲基转移酶DNMT1、逆转病理性DNA甲基化并恢复抑癌基因表达，已成为肿瘤表观遗传治疗的重要策略。目前，核苷类去甲基化药物地西他滨和阿扎胞苷已获批用于急性髓系白血病等血液肿瘤治疗。然而，该类药物需要掺入DNA后发挥作用，并诱导DNMT1形成具有高细胞毒性的DNA-蛋白交联物，从而引发显著DNA损伤和剂量限制性毒性。受此影响，核苷类药物在临床上存在响应率有限、治疗窗口窄及耐药性严重等问题。开发无需掺入DNA、毒性更低且能够克服核苷类药物耐药的新型DNMT1抑制剂，具有重要临床价值和转化前景。

本研究围绕DNMT1构象调控关键区域，采用基于结构的骨架跃迁与药物化学优化策略，并结合自主建立的高灵敏度细胞水平DNA甲基化抑制剂筛选体系，设计获得了一类新型7-氮杂吲哚类非核苷DNMT1抑制剂。代表性化合物DMI46能够有效重塑肿瘤细胞异常高甲基化状态，重新激活抑癌基因表达，并在急性髓系白血病模型中表现出显著抗肿瘤活性。与临床药物地西他滨相比，DMI46无需掺入DNA，不引起明显DNA损伤，对正常造血细胞毒性更低，显示出更优的安全性和更宽的治疗窗口。冷冻电镜结构分析显示，该类化合物可稳定“锚定”于DNMT1/DNA复合物中，将DNMT1锁定在持续开放的非活性构象，从而阻断其完成催化反应所必需的构象转换。该“构象锁定”机制可带来更稳定、持久的DNMT1在靶抑制作用。进一步研究表明，DMI46在体内外均可有效抑制对既有非核苷类DNMT1抑制剂GSK5032以及临床一线药物地西他滨耐药的AML疾病进展。

上述结果表明，该类新型非核苷DNMT1抑制剂有望突破现有DNA甲基化药物毒性大、易耐药和治疗窗口窄等瓶颈，为难治、耐药急性髓系白血病提供新的治疗策略，并为DNA甲基化异常相关疾病的药物开发奠定基础。

图. DMI46通过将DNMT1锁定于持续开放构象，有效克服现有DNA去甲基化药物耐药（PNAS，2026）