文档介绍：河南大学
博士学位论文
单萘酰亚胺-亚精胺缀合物抗肿瘤机制
姓名:杨联河
申请学位级别:博士
专业:高分子化学与物理
指导教师:赵瑾
2011-06
摘要
化疗是治疗肿瘤的重要手段之一。化疗药物的主要缺陷是缺乏肿瘤细胞选择性。将
药效团与多胺基团结合,形成多胺缀合物,可提高药效团与肿瘤细胞的亲和力,进而具
有肿瘤细胞选择性。萘酰亚胺及其衍生物是 DNA 嵌入剂,具有显著的抗肿瘤活性。将
萘酰亚胺与多胺缀合,可增加萘酰亚胺的水溶性和抗肿瘤活性,并使之具有肿瘤细胞选
择性。因此,开发具有靶向性转运萘酰亚胺进入肿瘤细胞的萘酰亚胺-多胺缀合物是当
今化疗研究领域中一个新的热点。然而,对萘酰亚胺-多胺缀合物抗肿瘤机制的研究尚
不广泛,其机制尚未完全澄清。
本文着重探讨单萘酰亚胺-亚精胺(mononaphthalimide spermidine, MNISpd)缀合物的
多胺转运通道(polyamine transport, PAT)识别性和靶向性,对人宫颈癌 HeLa 细胞活力影
响的机制,及其与活性氧(reactive oxygen species, ROS)间的关系。本文实验表明,在 48h
内,MNISpd 对 HeLa 细胞的 IC50 为 ±,对人胚肺成纤维细胞 HELF 的 IC50 为
±,对 HELF 细胞的细胞毒作用显著小于对 HeLa 细胞的细胞毒作用。MNISpd
与 SPD 联用对 HeLa 细胞的 IC50 为 ±,提示,SPD 对 HeLa 细胞具有保护作用;
MNISpd 与 DFMO 联用对 HeLa 细胞的 IC50 为 ±,提示,DFMO 对 MNISpd 具
有增效作用。以 MNISpd<6µM 处理 HeLa 细胞可诱导其细胞周期阻滞于 S 期,导致其
增殖抑制。MNISpd 在此浓度范围内诱导的 HeLa 细胞周期阻滞与 p21 表达活性上调、
Cdc2 表达活性下调有关,而与 CDK2 的表达无关。以 MNISpd≥6µM 处理 HeLa 细胞,
可诱导其凋亡,且在 48h 内,9µM 的 MNISpd 最适合诱导 HeLa 细胞凋亡。实验进一步
表明,MNISpd 介导的 HeLa 细胞凋亡与 XIAP 表达活性下调、caspase-3 和 caspase-9 表
达活性上调、线粒体膜电位去极化及继发的线粒体释放细胞色素 c(cytochrome c)、凋亡
诱导因子(apoptosis inducing factor, AIF)从线粒体中转移至细胞核有关,但对 caspase-8
的表达活性没有影响。同时,MNISpd 介导的 HeLa 细胞凋亡与 Bax 表达活性上调、Bcl-2
表达活性下调有关。当以 10mM 的 N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl-cysteine, NAC)预孵育 HeLa
细胞 2h 时,MNISpd 介导的诱导 HeLa 细胞凋亡的事件均被抑制,但细胞周期仍阻滞于
S 期。MNISpd 介导的活性氧在 HeLa 细胞的蓄积与其 PAO 活性上调、谷胱甘肽含量的
I
复杂性变化有关。基于以上实验结果,本文认为,①MNISpd 能被 PAT 识别,并通过 PAT
进入 HeLa 细胞;②MNISpd 对 HeLa 细胞具有靶向性;③MNISpd 对 HeLa 细胞活性的
抑制主要源于诱导细胞凋亡和增殖抑制,且与 MNISpd 的处理浓度有关:在 MNISpd<
6µM,以诱导细胞增殖抑制为主,在 MNISpd≥9µM,以诱导细胞凋亡为主;④MNISpd
诱导的 HeLa 细胞凋亡可通过 caspase 依赖性内源性途径和 AIF 介导的非 caspase 依赖性
途径发生,且与 caspase 依赖性外源性途径无关;⑤MNISpd 诱导的 HeLa 细胞凋亡与
MNISpd 介导的氧化应激有关;MNISpd 介导的活性氧在 HeLa 细胞的蓄积与还原性谷胱
甘肽代谢池的耗竭有关,且 PAO 活性上调可能是 ROS 产生的源泉;⑥MNISpd 诱导的
HeLa 细胞凋亡被 NAC 所抑制而其诱导的细胞周期阻滞则不受 NAC 预孵育的影响。另
外,本文实验还表明,MNISpd 可诱导人白血病 K562 细胞的增殖抑制和细胞凋亡。综
上所述,MNISpd 可以作为靶向性抗肿瘤药物进一步开发。
关键词:萘酰亚胺-亚精胺缀合物,靶向性,细胞凋亡,细胞增殖,机制
II
ABSTRACT
Chemotherapy is one of the impor