蒽环类药物与内源性靶分子细胞毒性作用机制的亚细胞药代动力学研究

作为传统的细胞毒性药物，蒽环类药物不能分辨肿瘤细胞和正常细胞，由此造成的毒性大大限制了它们的临床应用。那么，在继续保持药物生物活性的同时能否引入分子靶向性，提高肿瘤细胞在细胞毒性靶分子上的敏感度，以达到更佳的治疗效果呢？为达到这一目的，首先要发现和揭示蒽环类药物细胞毒性信号转导通路中的内源性靶分子，准确解析它们与靶分子间的作用机制。然而，目前的大多数研究往往不是在细胞完整的结构和功能基础上全面反映药物与生物分子间的作用，忽略了分子作用与生物环境之间的联系，也就很难确定靶分子、发展分子靶向性药物。亚细胞药代动力学能全面反映药物在细胞完整性下多环节、多效应的作用机制，弥补了大多数实验方法在时间和空间上的局限性，赋予了数据整体、综合、动态的特征。因此，我们计划应用亚细胞药代动力学建立新的、适当的细胞模型，发现和确认以Doxorubicin为原型的蒽环类药物产生细胞毒性的内源性靶分子及作用机制。

作为传统的细胞毒性药物，蒽环类药物不能分辨肿瘤细胞和正常细胞，由此造成的毒性大大限制了它们的临床应用。那么，在继续保持药物生物活性的同时能否引入分子靶向性，提高肿瘤细胞在细胞毒性靶分子上的敏感度，以达到更佳的治疗效果呢？为达到这一目的，首先要发现和揭示蒽环类药物细胞毒性信号转导通路中的内源性靶分子，准确解析它们与靶分子间的作用机制。然而，目前的大多数研究往往不是在细胞完整的结构和功能基础上全面反映药物与生物分子间的作用，忽略了分子作用与生物环境之间的联系，也就很难确定靶分子、发展分子靶向性药物。亚细胞药代动力学能全面反映药物在细胞完整性下多环节、多效应的作用机制，弥补了大多数实验方法在时间和空间上的局限性，赋予了数据整体、综合、动态的特征。因此，我们应用亚细胞药代动力学建立新的、适当的细胞模型，发现和确认以阿霉素（Doxorubicin）为原型的蒽环类药物产生细胞毒性的内源性靶分子及作用机制。本项目按计划，完成了（1）采集DOX及代谢产物在白血病淋巴细胞亚细胞区域的“量－时”数据，包括萃取亚细胞组分中的DOX及其代谢产物；建立代谢轮廓分析法和色质联用法动态监测DOX的亚细胞代谢水平变化；进行了DOX及代谢产物色质联用测定的方法学验证；对不同DOX培养时间下的同代细胞采集DOX及代谢产物的“量－时”变化曲线。（2）采用免疫磁珠技术成功分离了细胞核、线粒体、溶酶体、细胞质等亚细胞组分；应用蛋白免疫印迹（western blot）方法对分离组分进行了纯度，回收率及完整性验证；测定了DOX及代谢产物在人乳腺癌肿瘤细胞亚细胞区域的分布。（3）在DOX“量－时”数据的基础上，建立DOX的亚细胞药代动力学模型。4）用过表达和SiRNA技术合理调节了内源性靶分子的表达，阐述了它们在DOX细胞毒性中的作用机制。上述研究结果为提高蒽环类药物的分子靶向性提供线索，为应用亚细胞药代动力学进一步研究药物作用机制提供依据。