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肿瘤的免疫逃逸(immune escape)会对肿瘤的治愈产生消极的影响。正常情况下,机体免疫系统具有免疫监视功能,能够特异性识别并清除体内出现恶变细胞。然而,肿瘤细胞可能会通过多种免疫逃逸机制,成功躲避机体免疫系统的监视和攻击。主要与肿瘤细胞自身修饰的变化和肿瘤免疫微环境的改变有关。肿瘤细胞可增强逃避免疫监视及攻击的能力,与多种免疫细胞和免疫因子相互作用,形成复杂的肿瘤免疫微环境。其中免疫细胞、免疫因子的组成和功能也会因肿瘤细胞的存在而发生改变,免疫细胞也常会因此产生免疫抑制,使肿瘤细胞逃避免疫监视和杀伤。吲哚胺-2,3-双加氧酶1(indoleamine 2,3-dioxygenase 1,IDO1)是一种由403个氨基酸及亚铁血红素组成的氧化还原酶,含有一个活性位点,是犬尿氨酸途径的限速酶。通过该途径,IDO1可以催化色氨酸代谢生成犬尿氨酸、喹啉酸等具有细胞毒性的代谢产物。正常情况下,IDO1在体内表达水平较低。近来研究显示,IDO1在多种肿瘤组织中表达水平较高,其表达水平也与多种癌症的不良预后呈正相关关系。IDO1已被证实与肿瘤的免疫逃逸有关,同时也与多种重大的人类疾病(如白内障、阿尔茨海默病等)密切相关。此外,机体内还存在一种具有免疫抑制性的调节性T细胞,即CD4+CD25+Treg细胞,该类细胞也参与了肿瘤免疫逃逸,与肿瘤患者的预后密切相关,是免疫治疗效果好坏的主要影响因素之一。进一步研究表明,IDO1作为一种经典的免疫负调控因子,其表达水平升高时会激活微环境内原有的静息Treg细胞,诱导Foxp3表达水平的升高。同时,Foxp3表达水平的升高也可上调IDO1 mRNA的转录水平,上调IDO1的表达。IDO1在抑制T细胞免疫、抗肿瘤免疫、肿瘤免疫逃逸等免疫调节中,起着重要的免疫调节作用。因此,IDO1作为药物靶点,其抑制剂的发现对肿瘤的预防和治疗具有重要意义。本文中,我们利用E.coli.BL21(DE3)构建含有组蛋白(His)标签的pET-28a(+)-hIDO1原核表达载体,利用原核表达系统及咪唑-镍亲和柱纯化体系,分离纯化得到了纯度较高的IDO1重组蛋白。利用IDO1特异性底物L-色氨酸对分离纯化得到的IDO1蛋白进行活性评价,通过对筛选模型反应条件的探索及优化,确定了筛选模型的反应条件。利用阳性化合物Epacadostat和1-MT对反应体系进行评价,通过和文献报道值进行对比,发现筛选模型稳定可行,即成功建立了IDO1小分子抑制剂的高通量筛选模型。在此基础上,我们利用不同检测方法,对包括酰胺脲类、酰胺肼类、三氮唑类等结构在内的不同系列化合物进行了对IDO1的抑制活性评价,发现含有三氮唑结构的化合物普遍具有较好的IDO1抑制活性,其中抑制活性最好的化合物为化合物4d,其对IDO1抑制活性的IC50为1.536μM。通过构建体外免疫细胞和肿瘤细胞的共培养模型,对化合物4d进行了进一步的机制研究,实验结果表明,化合物4d可以降低胃癌细胞MGC-803中IDO1蛋白水平和mRNA水平的表达,通过与IDO1结合,阻滞了IDO1的功能,降低了免疫细胞中Foxp3蛋白的表达,通过流式细胞实验发现Treg细胞的分化受到了影响。化合物4d的发现可以作为IDO1新型抑制剂的先导化合物,为此后该类新型IDO1抑制剂的发现及优化奠定了基础。同时,化合物4d通过作用于IDO1,或可恢复肿瘤微环境中T细胞的增殖和活化,以期达到更好的免疫治疗作用。