天然活性化合物C18H17NO6的抗癌药效、毒性与作用机制研究

AMH extracted from a special kind of lichen in Yunnan showed strong in vitro and in vivo anticancer activity. Among the anticancer bioactive compounds we have identified from it up to now, compund C18H17NO6 (compound M) was the strongest one. The results in pre-studies showed that the anticancer effect of compound M was better than that of cisplatin and paclitaxel, which indicates that compound M has very important research value and potential utilization value. In this study, we'll synthesize cmpound M, and then investigate its in vitro and in vivo anticancer effects systematically. The selective anticancer effects, the targeted anticancer effects and the combinatiom anticancer effects with clinical anticancer drugs will also be observed. The effects on the regulation of gene expression and signal pathways in cancer cells will be studied by Gene Chips, and then be proved by PCR. The influence on cell cycle and apoptosis will be determined by FCM. The anticancer mechanisms of compound M will be revealed in this study. The toxicological safety of compound M will be evaluated by acute toxicity test, genotoxicity tests and short repeated drug treatment test. This study can find the anticancer effects, mechanisms and safety of compound M, and afford scientific data for new anticancer drug development and the study of structure-bioactivity. Our study is important for cancer chemotherapy and human anticancer action.

云南一种特色地衣提取物ＡＭＨ具有很强的体外、体内抗癌活性。我们已经从中分离发现了多个强抗癌活性化合物，化合物C18H17NO6（下称化合物M）为迄今分离得到的抗癌活性最强的化合物，预研究显示其抗癌作用优于顺铂和紫杉醇，具有重要的科研价值和应用前景。本研究将对化合物M进行批量合成，系统全面研究其体外、体内抗癌作用，观察其抗癌作用的选择性、靶向性和与临床抗癌药物的联合作用。采用基因芯片检测分析化合物M对癌细胞基因表达的调节和对细胞信号通路的影响，并以PCR技术验证其主要的调节基因，采用FCM检测其对癌细胞生长周期的影响，研究化合物M的抗癌作用机制。本研究将对化合物M进行急性毒性、遗传毒性和短期重复剂量给药试验，对其毒理学安全性进行评价。本项目能形成自主知识产权，全面了解化合物M的抗癌药效、作用机制和安全性，为抗癌新药研发和药物构效研究提供研究资料，对癌症化学治疗和人类的抗癌事业具有重要意义。

我们前期从云南一种特色地衣中分离得到了一个具有强抗癌活性的化合物C18H17NO6。本项目我们对该化合物的抗癌药效、毒性与抗癌作用机制进行了研究。C18H17NO6在天然植物中含量极低，我们进行了实验室合成研究，建立和优化了合成条件。为扩大知识产权保护，我们对该化合物进行了结构修饰改造，获得了一个具有显著性抗癌活性的衍生物。C18H17NO6难溶于水，我们开展了纳米脂质体制剂工艺研究，建立了脂质体的制备条件，提高了载药量。采用体外细胞培养试验，我们检测了C18H17NO6及纳米脂质体、结构修饰产物等体外对A549、XWLC05、SPC-A1、NCI-H460、NCI-H157、T24、MCF7、HepG2、Hela、CNE2、U251、LN229、 HCT116、K562、SGC7901、MNNG等16个人类癌细胞株抗癌作用的剂量-效应和时间-效应。比较了C18H17NO6与临床抗癌药物如顺铂、5-氟尿嘧啶、紫杉醇和Scutellarin等的抗癌效果，并研究了它们之间的联合作用。采用流式细胞仪、TUNEL、免疫荧光技术观察了化合物对多个癌细胞周期分布和凋亡的影响。采用划痕实验、细胞小室迁移试验观察了对不同癌细胞侵袭迁移能力的影响。采用平板克隆实验观察了对不同癌细胞克隆形成的影响。采用裸鼠体内抗癌试验，研究了C18H17NO6和纳米脂质体制剂、衍生物体内对HepG2、HCT116、MNNG等移植性肿瘤生长的影响。采用基因芯片、PCR、单细胞基因测序、Western Blot和免疫组化等多种技术，多角度研究验证了C18H17NO6抗癌作用机制。采用小鼠经口急性毒性试验、30天短期喂养试验、小鼠精子畸形试验、小鼠骨髓细胞微核试验、体外和体内细胞染色体畸变试验等，评价了C18H17NO6的毒性。本项目开展了大量研究工作，取得了重大发现成果。在国内外学术期刊发表论文10篇（其中SCI期刊论文5篇、北大核心期刊论文2篇）。获得国家发明专利授权3项，正在公示的发明专利1项。代表昆明医科大学科研成果参加了昆明南博会科技成果展示。指导青年教师获得国家自然科学研究基金项目1项、云南省高校创新团队建设项目1项，指导博士研究生2名、硕士研究生12名及本科生若干名。本项目研究成果对抗癌新药研发、对人类的抗癌事业均具有重要意义。