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FL118是喜树碱衍生物，研究表明它能有效克服喜树碱类临床药物伊立替康和拓扑替康存在的耐药性问题，且在小鼠异种移植瘤模型中对人头颈癌和结肠癌等多种肿瘤表现出高效的抗肿瘤活性。但是在使用过程中发现FL118的脂溶性和水溶性都较差，很多学者通过改进制剂形式来提高FL118的体内吸收，而通过结构修饰来改进其生物学活性的报道不多。因此，课题组设计合成了一系列7位修饰的FL118衍生物，并对其进行了体内外活性筛选，其中7-Q6、7-Q9、7-Q20和7-Q24在小鼠异种移植瘤模型中显现出与FL118相当甚至更好的活性，本文旨在进一步考察上述4个FL1187位修饰衍生物的生物学活性和特征，并以Survivin蛋白为作用靶点进一步探讨它们的抗肿瘤机制。
首先采用MTT法考察7-Q6、7-Q9、7-Q20和7-Q24在5种肿瘤细胞系中作用72h的细胞毒性，抗细胞增殖实验结果表明，实验所选的五种肿瘤细胞系对FL1187位修饰衍生物7-Q6、7-Q9、7-Q20和7-Q24表现出不同的敏感性，其中HepG-2对四个化合物最不敏感；7-Q9和7-Q20表现出广泛的抗肿瘤活性；7-Q24对乳腺癌（0.01±0.004μM）和宫颈癌细胞（0.01±0.012μM）有突出的细胞毒性。此外，还发现7-Q6、7-Q9、7-Q20和7-Q24呈时间和剂量依赖性抑制HCT-116细胞增殖（P＜0.05，P＜0.01）。同时划痕实验结果表明四个化合物都能明显抑制人结肠癌HCT-116细胞的迁移，且抗细胞迁移活性具有时间依赖性。
其次通过建立体外细胞吸收模型，从药物浓度、摄取时间、温度和化学抑制剂等方面考察7-Q20的摄取吸收能力和机制。为跟踪实验化合物的细胞吸收情况，实验建立了FL118和7-Q20的HPLC分析方法（流动相∶乙腈∶0.1%甲酸（V/V）=65∶45（7-Q20），40∶60（FL118）；流速：1.00mL/min；柱温：40℃；进样量：20μL；检测波长：360nm）具有专属性。体外细胞摄取吸收结果表明脂溶性基团三氟甲基修饰的7-Q20进入细胞的方式为被动转运并且受到排出泵蛋白P-gp的限制，即使受到外排泵的影响，但7-Q20在2D和3D吸收模型中的吸收效力都远高于FL118，说明对7位进行结构修饰后确实能提高FL118衍生物的吸收。
最后凋亡机制研究结果表明，7-Q6、7-Q9、7-Q20和7-Q24作用48h后细胞核皱缩，细胞内过量ROS产生氧化应激，激活促凋亡蛋白Bax的功能，抑制抗凋亡蛋白Bcl-2、Mcl-1和凋亡抑制因子家族XIAP的功能；氧化应激还会促进线粒体膜的松散，使膜内的Cyt-C释放到线粒体膜外，与Caspase-9的前体形成凋亡体复合物，激活Caspase-9，从而激活Caspase-3通过外源性途径诱导细胞凋亡；而过量的ROS也可以通过激活死亡受体募集Caspase-8的前体激活Caspase-8，继而通过内源性途径激活Caspase-3使细胞凋亡；此外，ROS还参与PI3K/AKT信号通路的激活，而7-Q6和7-Q9作用后，抑制PI3K/AKT信号通路的激活导致p-AKT水平降低，下游存活素蛋白Survivin的水平也相应下调，最终导致细胞凋亡。
本课题初步探讨了FL1187位修饰衍生物的抗肿瘤活性和机制，对其进一步应用提供了理论基础。
首先采用MTT法考察7-Q6、7-Q9、7-Q20和7-Q24在5种肿瘤细胞系中作用72h的细胞毒性，抗细胞增殖实验结果表明，实验所选的五种肿瘤细胞系对FL1187位修饰衍生物7-Q6、7-Q9、7-Q20和7-Q24表现出不同的敏感性，其中HepG-2对四个化合物最不敏感；7-Q9和7-Q20表现出广泛的抗肿瘤活性；7-Q24对乳腺癌（0.01±0.004μM）和宫颈癌细胞（0.01±0.012μM）有突出的细胞毒性。此外，还发现7-Q6、7-Q9、7-Q20和7-Q24呈时间和剂量依赖性抑制HCT-116细胞增殖（P＜0.05，P＜0.01）。同时划痕实验结果表明四个化合物都能明显抑制人结肠癌HCT-116细胞的迁移，且抗细胞迁移活性具有时间依赖性。
其次通过建立体外细胞吸收模型，从药物浓度、摄取时间、温度和化学抑制剂等方面考察7-Q20的摄取吸收能力和机制。为跟踪实验化合物的细胞吸收情况，实验建立了FL118和7-Q20的HPLC分析方法（流动相∶乙腈∶0.1%甲酸（V/V）=65∶45（7-Q20），40∶60（FL118）；流速：1.00mL/min；柱温：40℃；进样量：20μL；检测波长：360nm）具有专属性。体外细胞摄取吸收结果表明脂溶性基团三氟甲基修饰的7-Q20进入细胞的方式为被动转运并且受到排出泵蛋白P-gp的限制，即使受到外排泵的影响，但7-Q20在2D和3D吸收模型中的吸收效力都远高于FL118，说明对7位进行结构修饰后确实能提高FL118衍生物的吸收。
最后凋亡机制研究结果表明，7-Q6、7-Q9、7-Q20和7-Q24作用48h后细胞核皱缩，细胞内过量ROS产生氧化应激，激活促凋亡蛋白Bax的功能，抑制抗凋亡蛋白Bcl-2、Mcl-1和凋亡抑制因子家族XIAP的功能；氧化应激还会促进线粒体膜的松散，使膜内的Cyt-C释放到线粒体膜外，与Caspase-9的前体形成凋亡体复合物，激活Caspase-9，从而激活Caspase-3通过外源性途径诱导细胞凋亡；而过量的ROS也可以通过激活死亡受体募集Caspase-8的前体激活Caspase-8，继而通过内源性途径激活Caspase-3使细胞凋亡；此外，ROS还参与PI3K/AKT信号通路的激活，而7-Q6和7-Q9作用后，抑制PI3K/AKT信号通路的激活导致p-AKT水平降低，下游存活素蛋白Survivin的水平也相应下调，最终导致细胞凋亡。
本课题初步探讨了FL1187位修饰衍生物的抗肿瘤活性和机制，对其进一步应用提供了理论基础。