新型紫杉烷类肿瘤多药耐药逆转剂的发现及作用机制研究

克服在肿瘤治疗过程中出现化学药物导致的多药耐药（MDR）是肿瘤治疗领域的一大难点，其中MDR逆转剂已成为重要的治疗手段。在MDR逆转剂研发中，以P-糖蛋白（P-gp）为靶点的药物研究最为丰富。随着的深入，一些天然产物及其衍生物也被发现具有较强的P-gp抑制能力和较低的毒副作用，符合目前新药开发的需要。我们在前期研究基础上，以Sinenxan A为原料，对其进行了有目的的结构改造，合成了一系列全新的紫杉烷化合物。前期研究表明，相当一部分化合物具有新颖的化学结构和良好的逆转耐药活性。本课题在大量已获得的实验数据的基础上，拟从分子、细胞和动物整体水平寻找具有良好的逆转活性的先导化合物并研究其作用机制，发现药物分子与蛋白之间的结构作用关系，并通过可靠的体内耐药模型发现该类紫杉烷类在复杂的耐药过程中的新靶点，为设计新型的逆转剂提供实验依据。

本项目在三年执行期限内严格按照项目既定计划实施研究内容：（1）为优化先导化合物的发现，建立了基于酶促反应P-gp抑制剂筛选模型；通过对133个NBP系列的紫杉烷类化合物进行了筛选，发现其中10个化合物与P-gp具有相互作用关系；完善了细胞水平的紫杉烷类多药耐药逆转剂的筛选方法，共筛选了170个紫杉烷类化合物，获得逆转倍数RF值大于100以上的化合物13个；对体外逆转耐药作用较好的三个先导化合物进行了体内逆转耐药活性研究，发现NBP304具有较好的增加紫杉醇对荷MX-1/Taxol裸鼠的肿瘤生长抑制作用。 （2）为提供优化先导化合物结构设计数据，通过分子对接的方式研究了紫杉烷类化合物与P-gp蛋白的结合能力和结合方式，发现与P-gp蛋白的TM区和NBD区结合能力较强的化合物亦具有较强的逆转活性，为后续该类化合物的设计提供实验和理论依据；（3）为发现具有一定成药性的先导化合物，研究了代表先导化合物NBP304逆转肿瘤多药耐药的体内外作用机制。采用蛋白组学的方法对体内复杂耐药过程的作用机制进行了初步研究，发现NPM蛋白和PDI蛋白在NBP系列化合物逆转体内耐药过程中具有重要作用；（4）进一步确证NBP304先导化合物逆转肿瘤多药耐药的作用机制：NBP304可以在多种肿瘤耐药细胞中发挥多药耐药逆转作用， NPB304与paclitaxel合用能增强paclitaxel促进纯化微管蛋白聚合的作用；NPB304 与paclitaxel 合用能显著增强paclitaxel 抗人耐药三阴乳腺癌MX-1/paclitaxel裸鼠异种移植瘤增殖的作用； NPB304通过抑制MAPK pathway改变细胞耐药状态，促进paclitaxel凋亡诱导作用；NPB304在较低浓度时能激活P-gp ATPase抑制P-gp功能，NPB304能增加耐药细胞中Rh123的蓄积、降低paclitaxel在Caco-2细胞的外排率；NPB304在体内促进P-gp过表达裸鼠异体移植瘤MX-1/paclitaxel中paclitaxel的蓄积；在MCF-7/paclitaxel细胞中，NPB304抑制P-gp活性的作用与其抑制MAPKpathway的作用不相关；在本项目支持下发表SCI文章2篇。总之，本项目在三年的研究期限中，基本达到了既定研究目标，为后续的基于天然产物出发的新药创制提供了充分的理论支持。