海洋溴酚化合物抗肿瘤活性筛选及作用机制研究.doc

海洋溴酚化合物抗肿瘤活性筛选及作用机制研究肿瘤是威胁人类健康的第二大杀手,其中以肺癌的发病率和死亡率最高。目前针对肺癌的药物大多为靶向药物,如吉非替尼等。虽然针对肺癌的抗肿瘤药物研发取得了一定的进展,但是目前的上市药物普遍存在着耐药性,这限制了这些药物的应用。因此,寻找针对特异性靶点的药物成为抗肿瘤药物研发的重点。海洋中具有丰富的生物资源,部分海洋来源的天然产物体现出优异的生物学活性。其中,溴酚类化合物是海洋来源独具特色的一类化合物,具有抗氧化、抗菌、抗肿瘤等生物活性。课题组将溴酚与含氮杂环组合,设计合成出一系列的溴酚-吲哚酮化合物。经体外MTT筛选发现,这一系列化合物具有显著的抑制肿瘤细胞增殖作用。其中化合物BOS-102可显著抑制A549细胞增值及克隆形成,诱导A549凋亡和G0/G1期周期阻滞,作用机制研究显示BOS-102可激活活性氧介导的线粒体凋亡途径,并通过PI3K/Akt及MAPK信号通路发挥作用。真核细胞翻译起始因子4E（eIF4E）在调控真核细胞翻译起始阶段起关键作用。并且eIF4E在肿瘤细胞信号转导途径中处于关键节点位置,使得eIF4E成为抗肿瘤药物研发的热门靶点。课题组根据目前在研的靶向eIF4E的化合物的结构特点,将溴酚基团与氨基-噻唑基团结合,设计合成了一系列的溴酚-噻唑类化合物。我们研究发现化合物EGPI-1可显著抑制肿瘤细胞生长,并可靶向调控eIF4E。DuolinkPLA及westernblot结果显示化合物EGPI-1可干扰eIF4E/eIF4G相互作用。进一步研究发现,EGPI-1可抑制eIF4E磷酸化并抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路。经流式细胞术检测发现EGPI-1可诱导A549凋亡并发生G0/G1期周期阻滞,诱导线粒体损伤及膜电位下降。体内裸鼠移植瘤实验证明EGPI-1在体内同样具有抗肿瘤活性,急性及亚急性毒性实验证明EGPI-1安全性良好。以上研究表明EGPI-1具有开发成新型抗肿瘤药物的潜力。卵巢癌严重威胁着女性健康,其死亡率高于乳腺癌。近几年随着PARP抑制剂（olaparib、rucaparib、niraparib、talazoparib）的接连上市,给卵巢癌患者带来了希望。PARP是一种DNA修复酶,在细胞DNA单链损伤修复过程中起关键作用。抑制PARP（主要是PARP-1）可导致细胞发生双链损伤,并可导致BRCA缺陷型细胞的死亡。课题组根据PARP抑制剂上市药物的结构特点,将缩胺基硫脲基团与溴酚基团结合,合成出一系列溴酚-缩胺基硫脲化合物。体外酶活实验证明其中四个化合物可选择性抑制PARP-1活性,其中化合物11对PARP-1的IC₅₀为29.5nM,对PARP-2的IC₅₀>1000nM。MTT检测发现化合物11可显著抑制卵巢癌细胞SK-OV-3增值,诱导SK-OV-3凋亡,ROS积累和G2/M期周期阻滞。进一步实验表明化合物11可诱导DNA双链损伤及H2AX磷酸化,并抑制H₂O₂所导致的PAR形成。蛋白质组学研究表明化合物11可抑制细胞DNA修复功能。体内裸鼠移植瘤实验表明化合物11可显著抑制裸鼠移植瘤生长,安全性良好;作用机制表明化合物11体内抗肿瘤活性是通过抑制PARP-1实现的。以上实验为开发具有选择性的PARP-1抑制剂提供了有力的实验依据,为研究新型的治疗卵巢癌药物提供了理论依据。