新娃儿藤碱类似物抗肿瘤作用及其机制研究

摘要

背景：
　　天然产物是抗肿瘤药物的重要来源之一。娃儿藤碱最初是从印度娃儿藤中分离得到的生物碱，研究表明这类生物碱具有强大的抗肿瘤、抗炎和抗病毒等作用。其中代表性的娃儿藤碱类似物DCB-3503对 NCI抗肿瘤候选化合物筛选平台中59株肿瘤细胞的平均生长抑制IC50（GI50）为10-8 M左右，并且抑制多药耐药肿瘤细胞的增殖，对其进行COMPARE分析提示这类化合物与已知抗肿瘤药物的作用机制不同。目前还没有该类化合物进入临床使用或者正在进行临床研究。密花娃儿藤碱作为抗肿瘤候选化合物曾一度进入临床Ⅰ期研究，但因其严重的神经系统毒性而被迫终止。尽管国内外对其抗肿瘤机制已有较多报道，但其确切作用靶点仍不十分明确。因此，发现高效低毒的新类似物并探索其作用机制对于这类化合物的研究开发具有重要意义。
　　目的：
　　通过与南开大学汪清民教授实验室合作，对娃儿藤碱类似物进行构效关系研究，旨在寻找更为有效的类似物。探索其抗肿瘤作用机制，揭示其新的抗肿瘤作用特点。
　　方法：
　　首先以 DCB-3503为先导化合物经过结构修饰合成菲并吲哚里西啶类化合物和菲并喹诺里西啶类化合物，采用SRB法和 MTT法对这两类化合物进行初步活性筛选；选择两个系列化合物中活性最高的化合物WM-12和Mchs-6R作为代表化合物，检测其抗肿瘤谱；利用IncuCyte Zoom系统检测化合物对肿瘤细胞的增殖抑制；采用克隆形成实验检测化合物对肿瘤细胞克隆形成能力的抑制；采用流式细胞术检测化合物对细胞周期分布的影响，并进一步利用 Aphdicolin同步化细胞周期后考察化合物对细胞周期进程的影响；采用BrdU标记法检测化合物对细胞DNA合成的影响；采用Western Blot法检测化合物对细胞DNA损伤和自噬相关蛋白的影响；采用Annexin V/PI双染法检测化合物诱导细胞凋亡的能力；采用台盼蓝拒染法检测化合物引发细胞死亡的作用。
　　结果：
　　体外抗肿瘤活性筛选结果显示菲并吲哚里西啶类化合物WM-12和菲并喹诺里西啶类化合物Mchs-6R活性较强，WM-12和Mchs-6R能显著抑制血液肿瘤及多种实体瘤细胞的生长，具有广谱的细胞增殖抑制活性。WM-12对31株肿瘤细胞的平均IC50值为18.7 nM，Mchs-6R对30株人肿瘤细胞的平均IC50为2.1 nM，均显著优于先导化合物DCB-3503（平均IC50=165.4 nM）。WM-12和Mchs-6R显著抑制BEL-7402细胞的生长增殖及克隆形成。WM-12和Mchs-6R可诱导细胞S期阻滞进而延长周期进程。进一步检测发现WM-12和Mchs-6R能显著抑制DNA的合成，但不能引起 DNA发生显著的断裂。化合物不能诱导细胞发生自噬；且高剂量化合物长时间作用细胞不能显著诱导凋亡或死亡。WM-12和Mchs-6R还具抗多药耐药作用，对多种耐药细胞的增殖抑制活性与对应亲本细胞接近，耐药系数值在1左右；化合物浓度依赖性地阻滞耐药细胞的周期进展。
　　结论：
　　新娃儿藤碱类似物菲并吲哚里西啶类化合物WM-12和菲并喹诺里西啶类化合物 Mchs-6R具有抗肿瘤谱广、活性强的特点，优于母体化合物 DCB-3503。WM-12和Mchs-6R的抗肿瘤作用机制类似，通过抑制细胞DNA合成，阻滞S周期进程，进而抑制细胞增殖发挥抗肿瘤作用，但不能显著地引发细胞内DNA断裂或细胞死亡；化合物对亲本和多药耐药细胞的增殖抑制活性相当。进一步研究化合物的安全性等特点有助于发现高效低毒的新娃儿藤碱类抗肿瘤先导化合物。

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缩略词表

第1章 引言

1. 娃儿藤碱及其类似物的抗肿瘤活性

2. 娃儿藤碱及其类似物抗肿瘤作用机制研究进展

3. 本课题研究方案

第2章 菲并吲哚里西啶类化合物的抗肿瘤作用机制研究

第1节 菲并吲哚里西啶类化合物的体外抗肿瘤活性研究

第2节 菲并吲哚里西啶类化合物WM-12的抗肿瘤作用机制研究

第3节 菲并吲哚里西啶类化合物WM-12的抗多药耐药活性研究

第3章 菲并喹诺里西啶类化合物的抗肿瘤作用机制研究

第1节 菲并喹诺里西啶类化合物的体外抗肿瘤活性研究

第2节 菲并喹诺里西啶类化合物Mchs-6R的抗肿瘤作用机制研究

第3节 菲并喹诺里西啶类化合物Mchs-6R的抗多药耐药活性研究

第4章 结论与展望

4.1结论

4.2 尚待进一步解决的问题

致谢

参考文献

综述: 菲并吲哚里西啶类生物碱生物活性及其作用机制研究进展