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研究目的：ABT-737是类似BH-3的小分子物质,能够抑制抗凋亡的Bcl-2家族蛋白Bcl-2,Bcl-xL和Bcl-w的活性,引起凋亡蛋白t-Bid, Bad及Bim从抗凋亡蛋白中释放。ABT-737能够拮抗Bcl-2和Bcl-xL,但是和另一个抑凋亡蛋白Mcl-1的BH3结构域亲和力较小,因而某些实体瘤或白血病细胞中抑凋亡蛋白Mcl-1高表达时,造成肿瘤细胞对ABT-737耐药。本文研究了ABT-737与其他化疗药物(吉西他滨,GDC-0941及AS203)联合用药的药效学及其机制研究。研究方法：(1)MTT法检测ABT-737与化疗药物联合用药抑制人肿瘤细胞增殖。(2)利用PI单染或Annexin V/PI双染法流式细胞术检测凋亡率。(3)利用JC1染色法检测线粒体膜电位变化。(4)Western blotting法检测蛋白的表达。(5)流式细胞术检测Bax的转位。(6)荧光定量PCR法检测mRNA的表达。(7)免疫沉淀法检测蛋白与蛋白之间的关系。(8)利用SiRNA技术沉默基因表达。(9)利用质粒扩增蛋白表达。(10)建立人源性肿瘤裸小鼠移植瘤模型。研究结果：(1)吉西他滨与ABT-737联合用药的抗肿瘤药效学及其机制研究：吉西他滨与ABT-737能够协同抑制实体瘤细胞增殖,吉西他滨与ABT-737合用通过改变线粒体膜通透性,激活Caspase-3,引起PARP的切割,最终诱导95-D肺癌细胞和5637膀胱癌细胞发生凋亡。在ABT-737耐药细胞中,我们发现ABT-737能够增强去泛素蛋白USP9X与Mcl-1的结合,抑制Mcl-1的泛素化降解,最终导致Mcl-1的累积而引起ABT-737的耐药,而吉西他滨可以破坏USP9X与Mcl-1的链接,增加Mcl-1的泛素化水平,引起Mcl-1的大量泛素化,最终引起两药发生协同效果。同时在人肺癌95-D移植瘤裸小鼠模型及原代病人细胞上,吉西他滨与ABT-737也能协同抑制肿瘤细胞的增殖。(2)GDC-0941与ABT-737联合用药的抗肿瘤药效学及其机制研究：GDC-0941与ABT-737能够协同抑制乳腺癌细胞增殖,GDC-0941与ABT-737合用通过改变线粒体膜通透性,激活Caspase-3,引起PARP的切割,最终诱导MDA-MB-231细胞和SKBR3细胞发生凋亡。此外,GDC-0941能够促进Mcl-1蛋白的泛素化降解,从而引起两药发生协同效果。同时在人乳腺癌MDA-MB-231移植瘤裸小鼠模型上,GDC-0941与ABT-737也能协同抑制肿瘤细胞的增殖。(3)三氧化二砷与ABT-737联合用药的抗肿瘤药效学及其机制研究：三氧化二砷与ABT-737能够协同抑制白血病细胞增殖,三氧化二砷与ABT-737合用通过改变线粒体膜通透性,最终诱导白血病细胞发生凋亡。此外,三氧化二砷与ABT-737合用能够显著下调Caspase-8、Caspase-3、Bid等蛋白水平,并伴随有DNA修复蛋白PARP、Caspase-8和Caspase-3裂解片段的出现和累积。结论：(1)吉西他滨与ABT-737合用是通过破坏USP9X与Mcl-1的链接,导致Mcl-1大量泛素化降解,诱导实体瘤细胞发生凋亡,实现协同抑制肿瘤作用。(2)GDC-0941与ABT-737合用是通过降解Mc-1,诱导乳腺癌细胞发生凋亡,实现协同抗肿瘤作用。(3)三氧化二砷能够与ABT-737协同诱导白血病细胞发生凋亡,最终实现协同抗肿瘤作用。