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肿瘤相关的血管新生在肿瘤的发生、发展和转移过程中充当重要的角色。新生血管能够为肿瘤的快速增殖提供充足的氧气与营养,并带走代谢产物,为肿瘤提供良好的生长微环境。目前上市的靶向VEGF抗血管类药物有索拉非尼、苏尼替尼等,但其临床应用受到肿瘤耐药性和药物毒副作用的限制,因而,迫切需要开发研究新型高效的酪氨酸激酶抑制剂,有效阻碍肿瘤新生血管。本课题主要对已筛选出具有抗血管活性的苯并咪唑酰胺类化合物ZD-21、N-取代吡咯烷二酮类化合物XCF-37b及酰肼吲哚类化合物ZJQ-24进行体内、体外抗肿瘤机制的探究。前期采用鸡胚尿囊膜模型筛选发现化合物ZD-21具有一定的抗血管新生活性,本课题研究发现2.5μM的ZD-21能够抑制内皮细胞的微管形成和细胞迁移。20μM的ZD-21处理HUVEC细胞2h后,可抑制HUVEC细胞中VEGFR2的磷酸化激活,同时还可抑制该信号通路下游各蛋白因子如p-Erk、p-FAK表达激活降低。同时,ZD-21对HepG2细胞较敏感,IC50为5.042±0.776μM。5μM ZD-21处理HepG2细胞48h后,细胞发生G1期阻滞,细胞凋亡率达40%,细胞凋亡相关蛋白PARP和Caspase-3切割明显,并与药物浓度呈正相关。前期研究发现化合物XCF-37b有很好的体外抗血管新生活性,我们利用基质胶模型进一步实验发现包含有20、40、60mg/kg的化合物XCF-37b的基质胶内部基本上看不到红色的血细胞,说明XCF-37b能够抑制小鼠毛细血管的新生。肿瘤组织内的低氧环境能够诱导肿瘤细胞分泌VEGF,10μM的XCF-37b处理HT-29细胞24h后能够降低细胞中HIF-1α和VEGF在蛋白水平和mRNA水平的表达。基质金属蛋白酶(MMPs)调控肿瘤迁移和血管新生,10μM XCF-37b处理HT-29细胞24h后细胞内MMP9蛋白表达下降,同时利用明胶酶谱实验检测发现10μM XCF-37b能够降低HT-29细胞分泌的MMPs活性,且与化合物浓度呈正相关。在体内实验中,通过灌胃给药的方式,分20mg/kg、40mg/kg、60mg/kg三组连续给药7天,发现60mg/kg的XCF-37b在HT-29细胞构建的小鼠异种移植瘤模型中具有一定的抑制肿瘤增殖的能力,抑瘤率达到50%。相对于生理盐水组,60mg/kg XCF-37b处理组的组织中血管内皮标志蛋白CD-31阳性表达抑制率为64.9%,细胞增殖maker Ki-67阳性表达抑制率为57.3%,细胞凋亡率为85%。这提示化合物XCF-37b能够通过降低肿瘤血管生成,抑制肿瘤细胞增殖,诱导细胞发生凋亡,从而抑制肿瘤的增殖。前期活性筛选研究发现化合物ZJQ-24具有一定的体外抗血管新生的活性,且可抑制肝癌细胞HepG2中PI3K/AKT/mTOR信号通路的激活。我们采用灌胃给药的方式,分20mg/kg、40mg/kg、60mg/kg三组连续给药14天,在HepG2细胞构建的小鼠异种移植瘤模型中发现,40mg/kg以及60mg/kg的ZJQ-24能够抑制小鼠肿瘤的增殖,抑瘤率为72.6%。免疫组化结果显示这两组肿瘤组织中细胞增殖maker Ki-67、mRNA翻译相关的蛋白p-4EBP1以及p-mTOR、p-AKT、p-S6、Rictor、Raptor等mTOR信号通路相关蛋白因子的表达也明显下调。综上所述,化合物ZD-21对HUVEC细胞增殖、迁移和微管形成具有一定的抑制作用,化合物XCF-37b具有良好的体内、体外抗血管新生活性,化合物ZJQ-24 具有一定的体内肿瘤增殖抑制作用。