小分子化合物抑制肿瘤血管新生的性质与机理研究

论文摘要

血管新生是指从已有的血管中产生新血管的过程,其通过向固体瘤供给营养和氧气及带走肿瘤床上的废物在肿瘤生长中发挥着重要的作用。血管新生在肿瘤的侵袭和转移中也起着必要的作用。血管新生信号通路是通过一系列血管生成促进因子和血管生成抑制因子共同调节的并最终导致新血管的形成。在这一过程中,VEGF起着主要作用,VEGF发挥其生物学功能主要是通过VEGFR-2介导的信号通路。因此,VEGF与其受体信号系统是抗肿瘤治疗的一个有效靶标。活化的VEGFR-2能够激活一系列下游信号转导蛋白,包括ERK、AKT、FAK、 Src家族激酶。丝氨酸/苏氨酸激酶AKT/PKB信号通路能够调节内皮细胞的迁移、增殖和凋亡。同时,ERK1/2活性也调控不同的细胞活性包括内皮细胞的增殖、分化、迁移和细胞死亡。我们利用我国丰富的中草药资源筛选中草药单体及对天然小分子化合物的有效改造,通过体外、体内模型筛选能够显著抑制肿瘤血管新生的小分子化合物,并深入研究其作用的分子机制。已有的研究表明,松萝酸具有抗炎症、抗增殖和抗肿瘤的活性,但是松萝酸能否抑制血管新生及其在内皮细胞中的相关机制并没有报道。在此,我们证实了在体内实验中,松萝酸能够显著抑制鸡胚尿囊膜血.管新生和VEGF诱导的小鼠角膜血管新生。在裸鼠荷瘤实验模型中,松萝酸能够抑制Bcap-37乳腺癌肿瘤生长同时对小鼠的体重没有影响。运用血.管染色试剂盒检测发现松萝酸对肿瘤生长的抑制作用与抑制肿瘤内的血管新生密切相关。与此同时,我们实验表明松萝酸不仅能显著抑制内皮细胞的增殖、迁移和成管,也能导致内皮细胞形态发生变化,诱导内皮细胞凋亡。对细胞信号分子进行蛋白免疫印迹试验,结果显示松萝酸阻断了内皮细胞中VEGFR-2介导的ERK1/2和AKT/P70S6K的信号通路。这些实验首次证明了松萝酸在肿瘤血管新生中的生物功能和分子机制中的作用。细胞的运动在细胞的增殖和迁移中起着非常重要的作用,微丝参与了细胞形态的维持及运动等多种重要的细胞过程。肌动蛋白相关蛋白2/3（Arp2/3）复合体在细胞骨架相关的过程中起着重要作用,其所定向的肌丝聚合维持了细胞运动的许多类型,如细胞—细胞粘附及片足的形成。Arp2/3复合物主要是通过其上游蛋白N-WASP激活的,N-WASP蛋白在肿瘤细胞中过量表达,且随着恶性程度的增强而升高,因此Arp2/3复合物的抑制剂具有潜在的抑制肿瘤细胞增殖、迁移的作用。已有文献报道CK636能够靶向ARP2/3,阻止二者形成活性构象,从而抑制actin聚合。因此,本实验室根据CK-636改造出一系列小分子化合物,通过体外、体内实验筛选出YR290进行研究。本研究建立了小黑鼠异种荷瘤模型,并着重于检测YR290对lewis肺癌肿瘤生长的影响,实验正在进行中。综上所述,我们发现了一种能够有效抑制肿瘤生长和肿瘤血管新生的中草药单体：松萝酸,并证实了松萝酸是通过抑制VEGFR-2介导的AKT、ERK1/2信号通路来达到抑制效果的。另外,我们还建立了一种小黑鼠荷瘤模型,并运用其检测小分子化合物YR290对lewis肺癌肿瘤生长的抑制情况。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 肿瘤血管新生研究进展
• 1. 肿瘤与血管新生
• 2. 肿瘤血管新生调节蛋白
• 2.1 血管新生促进因子
• 2.2 血管新生抑制因子
• 3. 肿瘤血管新生中的主要信号通路
• 3.1 PI3K-AKT信号通路
• 3.2 MAPK信号通路
• 4. 抗肿瘤血管新生药物的研究现状
• 4.1 贝伐单抗（Bevacizumab）
• 4.2 VEGF Trap（Aflibercept）
• 4.3 索拉非尼（Sorafenib）
• 4.4 舒尼替尼（Sunitinib）
• 4.5 中草药单体及小分子化合物抑制肿瘤血管新生药物
• 5. 展望
• 第二章 中草药单体松萝酸体外对人脐静脉内皮细胞活性的影响
• 1. 前言
• 2. 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 实验方法
• 3. 结果
• 3.1 松萝酸抑制HUVECs和人乳腺癌细胞Bcap-37的增殖能力
• 3.2 松萝酸抑制HUVECs生长,改变细胞形态
• 3.3 松萝酸诱导HUVECs凋亡
• 3.4 松萝酸抑制HUVECs的横向迁移能力
• 3.5 松萝酸抑制HUVECs的纵向迁移能力
• 3.6 松萝酸抑制HUVECs的成管能力
• 4. 讨论与小结
• 第三章 松萝酸体内抑制血管新生的研究
• 1. 前言
• 2. 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 实验方法
• 3. 结果
• 3.1 松萝酸抑制鸡胚尿囊膜血管新生
• 3.2 松萝酸抑制小鼠角膜血管新生
• 4. 讨论与小结
• 第四章 松萝酸抑制乳腺癌肿瘤生长和血管新生的研究
• 1. 前言
• 2. 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 实验方法
• 3. 结果
• 3.1 松萝酸抑制裸鼠乳腺癌肿瘤生长
• 3.2 松萝酸抑制裸鼠乳腺癌肿瘤内的血管新生
• 4. 讨论与小结
• 第五章 松萝酸抑制肿瘤血管新生的机制研究
• 1. 前言
• 2. 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 实验方法
• 3. 结果
• 3.1 松萝酸抑制凋亡相关蛋白的活性
• 3.2 松萝酸抑制VEGFR-2活化介导的AKT和ERK1/2信号通路
• 4. 讨论与小结
• 第六章 新化合物YR290在lewis肺癌肿瘤生长中的作用研究
• 1. 前言
• 2. 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 方法
• 3. 结果
• 3.1 鼠Lewis肺癌异体荷瘤模型的建立
• 3.2 YR290对Lewis肺癌异体荷瘤肿瘤生长及生存率的影响
• 4. 讨论与小结
• 附录Ⅰ 缩略词
• 附录Ⅱ 攻读硕士学位期间科研工作成果
• 参考文献
• 致谢