JZY03及其类似物的抗癌作用机理和构效关系研究

在研究确定JZY03等青蒿素结构改造产物抗MDR肿瘤活性的基础上，进行深入的作用机理研究，采用转染P-gp和MRP耐药蛋白的乳腺癌细胞考察耐药蛋白与该类化合物选择性杀伤耐药细胞的关系，寻找该类化合物抗MDR的作用靶点和作用方式；应用Bcl-2转染细胞和caspase-8缺失细胞研究JZY03等化合物诱导凋亡耐受细胞的死亡通路，探讨抗凋亡耐受细胞和抗MDR之间的关系。以JZY03为先导化合物，进行合理药物设计和结构优化，扩展化学结构上的多样性，探讨结构和活性之间的关系。寻找具有克服MDR的抗肿瘤活性化合物，为自主创制新药奠定基础。

青蒿素是治疗耐药性疟疾的有效药物，具有一定的抗肿瘤活性。为提高青蒿素的抗肿瘤活性，设计并合成了66个二氢青蒿素（DHA）衍生物，其中64个为新化合物，化学结构均经NMR、LC-MS和IR数据确证。采用乳腺癌、淋巴瘤、白血病细胞及其相应的多柔比星耐药细胞，测定了66个青蒿素类化合物的生长抑制活性，所有目标化合物的活性强于DHA；大部分化合物对多柔比星耐药细胞的生长抑制活性明显强于敏感细胞。多柔比星耐药的肿瘤细胞高表达耐药蛋白P-糖蛋白（P-gp）和谷胱甘肽转移酶（GSTpi），应用GSTpi转染细胞发现青蒿素类化合物的敏感性降低，显示耐药细胞对青蒿素类化合物的高敏感性不是由于过高表达的GSTpi。应用Rh123染色结合流式细胞术，考察了青蒿素类化合物对细胞膜表面的P-gp的外排抑制作用，结果青蒿素类化合物能够明显抑制P-gp的外排作用，显示P-gp可能促使青蒿素类化合物在细胞内蓄积从而增加其对高表达P-gp的耐药细胞株的杀伤作用。研究了代表性化合物JZY03与DHA的作用机制和体内抗肿瘤活性，JZY03与DHA可诱导白血病细胞凋亡，凋亡相关蛋白caspase-3、caspase-8及caspase-9发生不同程度裂解，提示内源性途径和外源性途径均参与细胞凋亡过程。JZY03与DHA对caspase-8缺失的细胞株表现出相同程度的凋亡诱导作用，并且能够明显引起线粒体膜电位的下降，说明JZY03等化合物通过线粒体途径诱导白血病细胞凋亡。抗凋亡蛋白Bcl-2，Mcl-1均未发生降解，而BH3-only蛋白NOXA发生明显上调。应用小干扰RNA，敲除NOXA则抑制凋亡诱导作用，说明NOXA在细胞凋亡过程中起主导作用。JZY03对肺癌Lewis和宫颈癌U14小鼠移植性肿瘤模型均表现出良好的抑制作用。研究表明JZY03等青蒿素类化合物通过上调NOXA诱导肿瘤细胞死亡，有望成为对高表达P-gp的耐药肿瘤有效的治疗药物。