羟基喜树碱（hydroxycamptothecin, HCPT）是从中国特有的珙桐科植物喜树中分离出的一种吲哚类生物碱,具有较强抗肿瘤活性,临床上可用于多种癌症的治疗,前期实验中雾化吸入HCPT治疗小鼠肺癌的药效学实验表明雾化给药比腹腔和静脉注射有较为明显的抗肿瘤作用,但是关于雾化吸入HCPT治疗肺癌的临床前药代动力学、排泄、代谢研究较少,随着雾化吸入给药系统及HCPT的深入发展,有必要针对雾化吸入给药系统与肺癌治疗进行研究。本课题在前期研究的基础之上着重考察了雾化吸入给药对于肺转移癌小鼠的药代动力学、组织分布状况及排泄的影响,之后研究了CYP450酶与HCPT代谢的相关性,最后初步探讨了HCPT的抗肿瘤作用的作用机制。建立了B16F10黑色素瘤细胞的肺转移实验动物模型,在此模型的基础上研究雾化和静脉注射HCPT治疗肺癌小鼠后给药部位以及血液循环中主要活性形式内酯型（L-HCPT）和弱活性形式羧酸盐型（C-HCPT）浓度的变化,结果表明雾化给药后血浆中L型药物含量分别是C型药物和总碱药物的23.2%和18.6%,但是静脉给药后L型药物和C型药物的含量明显高于雾化给药。雾化后肺脏中的L型药物的含量变化与血浆中的药物变化相类似,但肺脏中的药物含量明显较高。雾化吸入HCPT在肺脏内的分布要高于其他脏器,使用静脉注射后,肺脏内的分布在所有脏器中明显较低,而其它组织中HCPT的AUC均比静脉注射有所降低。雾化给药结束后,HCPT在脏器分布上,总碱药物在肝脏的分布最高,总碱药物在肝脏的t₁/2和MRT最长,静脉给药后总碱药物在肝脏的分布最高,但总碱药物在心脏的MRT最长。小鼠雾化给药48h后,自粪便和尿液中排出的原形药物分别为8.27%和1.21%,原形药物主要从粪便中排出,结果表明,HCPT经雾化吸入后原型药物的代谢可能是其主要的消除方式。随后采用LC-MS法初步推测HCPT的代谢物,根据分子离子峰及所产生的结构碎片而推测得到4个可能的代谢物。通过这些代谢物可以推测HCPT在鼠体内发生了乙酰化、水解等代谢反应。CYP450酶与HCPT代谢的相关性实验中,代谢动力学参数表明肝微粒体中酶对L-HCPT的亲和力较好,且L-HCPT的反应速率快,因此选择L-HCPT作为反应底物。相关性实验研究结果表明HCPT的浓度在50～200μM内对孵育体系中睾酮、对乙酰氨基酚的代谢有抑制作用,且呈现剂量依赖型影响,对酒石酸美托洛尔、非那西丁、双氯芬酸钠、奥美拉唑的剩余药量无显著性影响。推测HCPT在肝微粒体的代谢反应过程中受代谢酶CYP3A4和CYP2E1的作用,竞争性地抑制了睾酮和对乙酰氨基酚在肝微粒体中的代谢。为了验证这一结果在孵育体系中加入CYP3A4特异性抑制剂酮康唑和CYP2E1抑制剂二乙基二硫代氨基甲酸盐,均抑制了HCPT的代谢,证明了CYP3A4和CYP2E1参与了HCPT的体外代谢。最后为了提高HCPT的抗肿瘤作用和临床应用,利用实时荧光PCR技术对不同浓度的HCPT对B16F10黑色素瘤细胞作用不同时间后BCL-2和P53的表达情况进行研究,可以发现,在B16F10黑色素瘤细胞中,P53基因基本不表达,经HCPT处理后,表达水平均有所提高,且随着HCPT浓度增大,作用时间的延长,基因表达上调明显,经HCPT处理后原本表达水平较高的BCL-2基因表达水平均下降,随着HCPT浓度增大,作用时间的延长,基因表达下调显著。HCPT可能通过升高P53基因表达及降低BCL-2基因表达来抑制B16F10黑色素瘤细胞的增殖,从而诱导细胞凋亡。