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姜黄素是一种具有良好抗肿瘤活性的中药提取单体活性成分，其抗肿瘤机制在不同的癌症和肿瘤细胞上不同，机制的不同又导致对各肿瘤细胞敏感性不一。姜黄素尽管安全有效，但是其在体外不稳定，在体内的代谢速度极快、吸收少、生物利用度低等限制了其临床应用。为改善姜黄素药代动力学特征，我们设计了一类去除掉不稳定β-二酮基团的单羰基姜黄素衍生物，初步结果发现多个新型单羰基姜黄素衍生物具有较好稳定性和体内药代学特征。在以前的工作基础上，本文重点探讨了新型具有自主知识产权的单羰基姜黄素衍生物B06和B63与姜黄素比较不同的抗肿瘤活性及其机制，并进行了体内安全性和药代动力学实验以验证B06和B63的这些特征，为将来新药开发奠定一定的理论基础。
本文首先对新合成的化合物展开了抗肿瘤活性筛选，根据筛选结果，选择结构类似的单羰基姜黄素衍生物B06和B63分别探讨抗肿瘤机制。我们发现对于非小细胞肺癌细胞系H460细胞，在相同浓度下仅B63能通过内质网应激途径(ERS)诱导细胞凋亡，而B06和姜黄素都没有此功能。结果显示B63剂量依赖性抑制H460和H358细胞增殖，B63在较低浓度下诱导H460细胞凋亡，而姜黄素没有此作用。B63可破坏细胞内质网钙稳态，诱导H460细胞产生内质网应激。Western Bolt和RT-PCR也显示B63可以显著增加ERS信号通路转导蛋白ATF-4、XBP-1、CHOP、GRP78表达，并最终通过激活caspase-3直接诱导细胞凋亡。CHOP-SiRNA实验表明CHOP蛋白是影响B63抑制H460细胞的关键蛋白，而姜黄素不能通过ERS信号途径诱导细胞凋亡。实验结果还显示B63对正常的小鼠肝细胞CHOP表达的影响不大，表明B63可较特异性的通过内质网应激信号转导通路诱导肿瘤细胞凋亡。
本文继续探讨了B06抗非小细胞肺癌机制。单羰基姜黄素衍生物B06较姜黄素在H460细胞上具有更好的抑制COX-2活性，能在蛋白水平和mRNA水平抑制PMA诱导的COX-2表达，抑制作用显著强于姜黄素；B06可通过影响细胞内HuR的核-浆转移，促进COX-23UTR区域与HuR结合减少，COX-2 mRNA不稳定并降解增加，COX-2蛋白表达减少。B06可能通过抑制COX-2而抑制非小细胞肺癌的转移和侵袭，表现出不同于B63抗非小细胞肺癌的机制。
此外，我们同时比较B06、B63和姜黄素对于辐射抗拒鼻咽癌细胞的作用及其机制。结果显示单羰基姜黄素衍生物与姜黄素抑制鼻咽癌细胞的作用机制可能不同，单羰基姜黄素衍生物B63和B06可激活ERS信号通路，诱导辐射抗拒和辐射敏感NPC细胞的凋亡。单羰基姜黄素衍生物B63和B06通过激活ERS通路，诱导细胞周期G2/M期阻滞和促进细胞凋亡，而增强其对鼻咽癌辐射抗拒细胞的抑制作用。因此单羰基姜黄素衍生物可用于对抗鼻咽癌且较特异抑制放疗耐受CNE-2R细胞，是较有前景鼻咽癌辐射增敏药物。