丹参酮内酯型化合物抗乳腺癌的作用机制和构效关系研究

乳腺癌是严重危害妇女健康的最常见恶性肿瘤之一。雌激素和雌激素受体在乳腺癌的发生、发展过程中起主要作用。作用于雌激素受体的小分子化合物一直是抗乳腺癌药物研制的重要途径和方向。我们在前期工作中对来源于丹参的二萜醌类成分进行了初步的药理活性研究，首次发现一种新骨架类型的丹参酮内酯型化合物对雌激素受体阳性乳腺癌细胞的抑制作用显著强于临床上最常用的治疗药物它莫西芬，并初步证实丹参酮内酯型化合物是通过作用于雌激素受体而发挥抗乳腺癌的作用，但其作用机制和构效关系有待进一步研究。本项目拟在前期工作基础上，进一步对鼠尾属植物中的丹参酮内酯类成分进行分离和鉴定，评价它们对乳腺癌体内外的抑制活性，通过放射性配体受体竞争结合试验和雌激素反应元件-荧光素酶报告基因试验研究其作用机制，并利用分子对接和计算机辅助药物设计技术研究其作用位点和构效关系，为寻找和发现新型高效的抗乳腺癌药物提供科学依据。

本项目在前期工作基础上，对鼠尾属植物丹参和甘肃丹参的抗乳腺癌活性成分进行了研究。共分离和结构鉴定了58个丹参二萜醌类的化合物，其中4个丹参酮内酯型化合物。利用UHPLC-QTOF-MS分析建立了丹参和甘肃丹参中石油醚提取物中的丹参二萜醌类化合物的化学指纹图谱。药理方面，我们测试了新丹参二萜醌类化合物对MCF-7 (ER+)细胞的增殖活性，发现丹参酮内酯型新化合物SM-1~SM-4抑制MCF-7 (ER+)细胞的增殖活性显著优于阳性对照药它莫西芬。采用Annexin V/PI-流式细胞术检测了新化合物SM-1对体外培养的MCF-7 (ER+)细胞24 h后细胞凋亡的发生情况。结果显示，0.3 μM新化合物SM-1作用24 h能使MCF-7 (ER+)细胞的凋亡率为69.4%。采用PI染色-流式细胞术检测新化合物SM-1对MCF-7 (ER+)细胞周期分布的影响，发现SM-1作用24 h均能使MCF-7 (ER+)细胞阻滞于G1期。采用Western blot方法考察了新化合物SM-1~SM-4对于MCF-7 (ER+)细胞雌激素受体活性和蛋白表达的影响。结果表明，SM-1~SM-4显著抑制MCF-7 (ER+)细胞雌激素受体活性和蛋白表达。联用雌激素受体拮抗剂ICI l82, 780后，新化合物SM-1对MCF-7 (ER+)细胞抑制活性减弱，结果表明其对MCF-7 (ER+)细胞抑制作用被阻断，SM-1可能是通过竞争性地结合雌激素受体，从而抑制MCF-7 (ER+)细胞的增殖。动物实验结果表明，新化合物SM-1能明显抑制MCF-7 (ER+)细胞小鼠肺癌移植瘤的生长。对于MCF-7 (ER+)细胞移植瘤，SM-1（150mg/kg）组瘤重显著低于对照组和它莫西芬（150mg/kg）组。最后，我们利用分子对接技术，将新化合物SM-1~SM-4与已知晶体结构的ERα蛋白进行分子对接研究。结果显示，新化合物SM-1可能与ERα蛋白具有更好的亲和力。目前我们正在对丹参酮内酯型化合物SM-1的15位进行结构修饰（引入不同的脂肪链和芳香环），期望获得到活性更强的化合物。