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在肿瘤的发生发展过程中，一些关键驱动基因陆续被发现，这些基因过度扩增、发生突变或与其他基因发生融合来诱导肿瘤的发生，因此这些基因编码的蛋白可以作为潜在的治疗靶点，例如干细胞因子受体(C-KIT)突变、AML1-ETO融合基因以及表皮生长因子受体(EGFR)突变等。M2型急性髓性白血病(AML-M2)的特征是8号和21号染色体发生易位，产生AML1-ETO融合蛋白，该融合蛋白和C-KIT突变共同导致M2型急性髓性白血病的发生。非小细胞肺癌中表皮生长因子受体(EGFR)发生21号外显子L858R突变或19号外显子发生AE746-A750缺失突变时，EGFR被组成型激活，但对EGFR抑制剂吉非替尼(gefitinib)敏感，当EGFR发生二次突变(通常为T790M突变)时，产生对gefitinib的耐药性。在本篇研究工作中，我们研究蛋白酶体抑制剂Bortezomib引起C-KIT内吞降解与凋亡之间关系的分子机理和Gefitinib类似物治疗非小细胞肺癌的分子机理。目的是为了寻找更为有效的分子靶向治疗手段。本篇论文主要分为两个部分： 第一部分：急性髓性白血病中Bortezomib降解C-KIT的机制研究 许多癌症的发生，例如人肥大细胞增多症、胃肠道间质瘤和急性髓性白血病，都和C-KIT突变密切相关，C-KIT突变导致酪氨酸激酶组成型激活，引起干细胞因子(SCF)非依赖的细胞存活和增殖。我们发现Bortezomib能够显著延长AML1-ET09a白血病小鼠的生存期并引起t(8；21)白血病细胞株中C-KIT降解并诱发细胞凋亡，因此Bortezomib可能具有潜在的临床应用价值。我们发现Bortezomib诱导C-KIT通过网格蛋白介导的内吞进入细胞浆中，随后运输到溶酶体中降解。C-KIT的内吞和C-KIT的泛素化信号有关，研究发现E3连接酶c-Cbl能够泛素化C-KIT，在C-KIT内吞中发挥重要作用。而且，C-KIT降解和下游信号通路的关闭抑制了细胞增殖，更加易于Bortezomib诱导的细胞凋亡。我们用肌动蛋白Dynamin的抑制剂(Dynasore)抑制C-KIT内吞和降解，发现下游信号通路恢复到正常水平，并且显著逆转了Bortezomib引起的细胞凋亡。利用免疫共沉淀和质谱分析的方法，我们发现Hsp90β和C-KIT相互作用，C-KIT对Hsp90β磷酸化的调控介导了Bortezomib引起的细胞凋亡。实验发现C-KIT可以结合并磷酸化Hsp90β，使Hsp90β结合并抑制凋亡酶激活因子1(Apaf-1)。而C-KIT降解并去磷酸化Hsp90β使Apaf-1释放，进而激活Caspase3。Caspase3的激活切割t(8；21)特有的融合蛋白AML1-ETO和AML1-ETO9a，产生切割片段，该切割片段可以抑制AML1-ETO和AML1-ETO9a的功能进一步促进细胞凋亡。总之，我们发现C-KIT内吞和降解是Bortezomib诱导细胞凋亡的原因之一，并发现Bortezomib对C-KIT阳性的急性髓细胞白血病有潜在的临床应用价值。 第二部分：Gefitinib类似物治疗非小细胞肺癌的分子机理研究 非小细胞肺癌(NSCLC)中表皮生长因子受体(EGFR)是一个有效且至关重要的分子治疗靶点，然而随着EGFR抑制剂的治疗，大部分病人最终都会出现耐药。因此设计并合成新的化合物克服Gefitinib耐药是重要的靶向治疗研究方向。为了寻找能够有效抑制Gefitinib耐药细胞株增殖的化合物，我们对Gefitinib进行改造并筛选了14个新化合物，发现其中一个(命名为V1801)具有最好的生物活性，其IC50约为3μM。我们研究发现V1801能够抑制H1975细胞增殖和克隆形成，诱导H1975细胞通过caspase介导的细胞凋亡。在V1801引起的细胞凋亡过程中，BH3-only促凋亡蛋白Noxa被转录激活，Noxa的转录激活并不依赖传统的转录因子P53和E2F1。用siRNA干扰技术抑制Noxa的表达会显著减少V1801引起的细胞凋亡，说明Noxa的升高是V1801诱导细胞凋亡的重要信号分子。此外，我们发现c-Myc是V1801引起Noxa表达的转录调控因子，用c-MycsiRNA敲低c-Myc表达可以减弱V1801诱导的细胞凋亡，用c-Myc抑制10058-F4抑制c-Myc转录功能进一步证明c-Myc能够调控Noxa表达和V1801引起的细胞凋亡。利用免疫共沉淀技术发现诱导表达的Noxa可以和抗凋亡蛋白Mcl-1相互作用，并抑制Mcl-1的功能，进而改变线粒体膜通透性使细胞色素c(Cytc)释放并激活caspases触发凋亡，这可能是V1801引起细胞凋亡的作用机制。最后，我们发现蛋白酶体抑制剂Bortezomib能够致敏V1801对H1975细胞诱导凋亡的效果并和V1801具有协同作用，其作用机制可能是Bortezomib抑制了V1801引起的Erk磷酸化，同时进一步促进Noxa的表达。更加重要的是，V1801不但在细胞水平抑制H1975细胞增殖和诱导细胞凋亡，而且在裸鼠体内表现出很好的抗肿瘤效果，说明V1801具有潜在的治疗价值。