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研究背景依他尼酸(EA)是一种谷胱甘肽转移酶(GSTπ)抑制剂,具有较弱的抗肿瘤活性。但由于EA生物利用度低,副作用大,限制了其在临床的进一步应用。根据生物等电子重排原理,我们设计并合成了一系列EA嗯二唑衍生物,通过筛选,发现化合物5-[2,3-二氯-4-(2-亚甲基-1-代丁基)氯苯]-3-甲基-1,2,4-噁二唑(6r)具有较高的抗肿瘤活性,具有进一步研究成为抗肿瘤药物的价值。实验方法体外实验：MTT法评价化合物6r对一系列肿瘤细胞增殖的抑制作用,并选取敏感细胞株人结肠癌SW620细胞及人前列腺癌PC3细胞进一步研究。Hoechst33258染色法,FITC-AnnexinV/PI双染法检测6r对肿瘤细胞凋亡的影响；碘化丙啶(PI)单染法检测6r对肿瘤细胞周期的影响。Western blotting法检测6r对肿瘤细胞中GST71, EGFR, PI3K/Akt信号通路分子及周期蛋白Cyclin D1表达水平的影响。体内实验：分别构建裸鼠皮下接种结肠癌SW620细胞移植瘤,皮下接种前列腺癌PC3细胞移植瘤以及原位接种标靶荧光素酶基因前列腺癌PC-3M-Luc-C6细胞移植瘤模型,以6r治疗组,5-氟尿嘧啶(5-Fu)或米托蒽醌(Mitoxantrone, MA)阳性对照组及溶剂阴性对照组进行裸鼠实验。采用尾静脉方式给药,隔天给药并连续给药数周。实验结束后,处死裸鼠,取出肿瘤并称重,通过与阴性对照组比较评价6r体内抗肿瘤活性。Western blotting法检测6r对肿瘤组织中GSTπ,凋亡相关蛋白Caspase-3, bcl-2/Bax, Cyt-C及EGFR/PI3K/Akt表达的影响实验结果体外实验结果：体外生长抑制试验结果表明,6r对大多数肿瘤细胞具有较强的抑制作用,对SW620及PC3肿瘤细胞半抑制率IC50分别为4.89μM和3.79μM,选取敏感肿瘤细胞株PC3及SW620进一步实验。Hoechst33258染色结果显示,2μM,4μM6r可明显诱导肿瘤细胞凋亡。荧光显微镜观察,SW620及PC3细胞核染色质浓染,固缩或聚核膜周边,或呈块状碎裂改变。FITC-AnnexinV/PI双染法试验结果表明,4μM6r处理SW620及PC3肿瘤细胞24h凋亡率分别为28.8%和29.41%。PI单染法实验结果表明,4μM6r处理SW620细胞,处于S期的细胞数比例显著增加至66.85%；8μM6r处理PC3细胞,处于S期的细胞数比例显著增加至22.79%,证明6r可阻滞肿瘤细胞周期于S期。Western blotting结果显示,6r对SW620细胞及肿瘤组织中GSTπ的表达无明显影响,8μM6r可显著增加抑制PC3细胞中EGFR/PI3K/Akt及Cyclin D1的表达水平。体内实验结果：裸鼠移植瘤实验中,与阴性对照组比较,以8mg/kg剂量尾静脉注射给药3周后,6r对结肠癌SW620皮下移植瘤生长抑制率为44.17%；给药3周后,6r对前列腺癌PC3皮下移植瘤的生长抑制率为63.3%；给药4周后,对原位前列腺癌PC-3M细胞移植瘤抑制率为60.5%,且无明显副作用。动物实验结果证明6r具有较强的体内抗肿瘤活性。Western bolotting结果显示,6r对SW620肿瘤组织中GSTπ的表达无明显影响。6r可显著增加裸鼠肿瘤组织中cleaved-caspase-3的表达水平,促进线粒体内细胞色素C的释放,增加Bax的表达而下调bcl-2的表达,使两者比例降低,抑制EGFR/PI3K/Akt蛋白的表达。结论化合物6r具有较强的体内外抗肿瘤活性,其可能的作用机制是通过靶向EGFR,抑制EGFR的表达及PI3K/Akt信号通路,通过bcl-2/Bax-Cyt-C-caspase-3线粒体介导的凋亡通路诱导肿瘤细胞凋亡。同时,6r通过下调周期蛋白Cyclin D1的表达,阻滞肿瘤细胞周期于S期,抑制肿瘤细胞的增殖。因此,6r有潜力成为抗癌的候选药物之一。