新型凯林内酯类香豆素的小分子构建及逆转肿瘤MDR作用研究

肿瘤多药耐药性（MDR）是影响化疗有效性的主要障碍。前期研究表明凯林内酯类香豆素-白花前胡甲素(PA)在体内外均具有逆转MDR活性；但该类化合物存在大鼠体内半衰期短、在肿瘤细胞内酯酶作用下易水解失活等突出问题。为此，本课题拟采用全合成策略构建耐酯酶的新型凯林内酯香豆素化合物小分子，以多药耐药细胞株SGC7901/DOX为模型，通过测定逆转指数（RF）评价其活性大小，探讨构效关系；采用耐药性荷瘤裸鼠模型，研究体内逆转MDR作用，以获得高活性候选新结构化合物,对高活性化合物验证其耐酯酶特性及体内药动学参数。采用Realtime-PCR和Westernblot技术检测高活性化合物对mdr1、mrp-1、BCRP、LRP等耐药相关基因与蛋白表达量的影响；流式细胞术测定P-gp底物Rh123外排量与抗癌药阿霉素细胞摄入量的变化，荧光法检测MDR发生所需能量分子ATP的含量，探讨其逆转MDR作用机制。

本项目采用全合成方法，获得138个新型凯林内酯型香豆素，经NMR、高分辨质谱、红外、元素分析等波谱学手段进行结构确证，手性化合物测定了ee值。体外筛选试验发现，13个化合物具有逆转肿瘤多药耐药活性，其中化合物1A05与4A02活性与阳性对照药维拉帕米相当，进一步作用机制表明，1A05能提高抗肿瘤药物盐酸多柔比星对多药耐药细胞SGC7901/DOX的凋亡率，增加多柔比星在肿瘤细胞内的蓄积量；降低耐药性相关因子mdr1, mrp1, mrp2基因与蛋白的表达量。体内研究发现1A05联合盐酸多柔比星能够显著抑制肿瘤的生长，与对照组具有显著差异，与单用多柔比星相比没有显著性差异，MDR逆转作用的提高可能与其耐酶活性有关。研究发现，部分凯林内酯化合物自身亦具有一定的体外抗肿瘤活性，其作用通过提高细胞内ROS，降低线粒体膜电位，最终导致caspase-9和caspase-3的激活，从而促进凋亡的发生。进一步药物动力学研究表明，凯林内酯代表化合物在肠道以被动扩散形式吸收，静脉给药后在体内属于二室模型，肺是其主要分布器官。本课题通过化学全合成、活性筛选、作用机制、药物动力学等研究手段，为研制新型MDR逆转剂奠定基础。