目的:肺癌是最常见的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率一直居高不下,并逐年上升。肺癌可分为两类:小细胞肺癌(small cell lung carcinoma,SCLC)和非小细胞肺癌(non-small cell lung carcinoma,NSCLC),其中非小细胞肺癌占绝大多数。目前对肺癌的治疗主要有手术、化疗、放疗、免疫治疗和靶向治疗,但大多数患者明确诊断时已失去手术机会,生存率低,预后效果差。肿瘤细胞的耐药性是肺癌化疗的主要障碍,且放疗副作用大,严重影响患者生活质量。分子靶向药物对病变组织选择性高,不良反应轻。因此,明确肺癌发病机制,寻找新的分子靶向药物成为肺癌治疗的发展趋势。肿瘤的组成具有异质性,肿瘤干细胞(cancer stem cells,CSC)是一类具有自我更新分化能力,在移植动物宿主中具有致瘤性且对放化疗抵抗的小亚群,是肿瘤复发、转移和对传统治疗方法产生抵抗性的最根本原因,因此靶向杀伤肿瘤干细胞可提高肿瘤的治疗效果。信号转导和转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)是一种癌基因,在正常细胞中被短暂激活并磷酸化为STAT3的活化形式(p-STAT3),发挥细胞信号转导和激活转录的双重作用。在多种癌组织中高度表达和持续激活,促进肿瘤干细胞介导的增殖,抑制细胞凋亡。此外,STAT3在促进血管生成、增强免疫耐受和诱发炎症等多种病理学过程中发挥着重要作用。所以,STAT3可作为治疗肺癌的靶向药物作用位点。BBI608(Napabucasin)是第一个通过靶向结合STAT3来抑制癌症干细胞活性的口服小分子抑制剂。有研究证明BBI608单独用药和联合用药在体内和体外都具有很强的抗肿瘤复发和转移的活性,且与其他药物无药代动力学相互作用,副作用较小。据报道,仅有少部分患者服药后有胃肠道不良反应。BBI608已被FDA批准用于治疗胃或食管交界癌和胰腺癌,并在肝癌、结肠癌、卵巢癌、非小细胞肺癌和脑胶质瘤等早期临床试验中疗效显著。在新药研发中,为了进一步优化已有的抗肿瘤化合物活性,通常以其为先导化合物进行结构修饰合成一系列衍生物,从中筛选出活性和选择性更好的化合物进行深入研究。基于此,我们的合作伙伴对BBI608的结构进行修饰合成了一系列化合物,通过初步的活性筛选,发现LD-17效果较好,因此,本课题拟研究BBI608衍生物LD-17对肺癌细胞的抑制作用并探讨其可能的作用机理。研究方法:肺癌细胞A549、NCI-H460和正常肺细胞MRC-5进行传代培养。通过CCK-8法检测BBI608及衍生物LD-17对肺癌细胞A549,H460和正常肺细胞MRC-5的增殖抑制作用。通过Annexin V/PI双染流式细胞术检测BBI608及衍生物LD-17对肺癌细胞的凋亡作用。通过Western blot方法检测BBI608及衍生物LD-17对肺癌细胞中目的基因STAT3磷酸化水平及凋亡相关蛋白Bcl-2和Bax表达的影响。结果:1.CCK-8结果表明BBI608及其衍生物LD-17对肺癌细胞A549和H460有明显的增殖抑制作用,并且随着浓度和时间的增加抑制作用增强。2.Annexin V/PI双染流式细胞术结果表明,不同浓度的BBI608及其衍生物LD-17可诱导肺癌细胞A549和H460凋亡。3.Western blot结果表明BBI608及其衍生物LD-17可降低肺癌细胞A549和H460中STAT3磷酸化水平。4.Western blot结果表明BBI608及其衍生物LD-17可降低肺癌细胞A549和H460中Bcl-2蛋白的表达,同时升高Bax蛋白的表达。结论:1.BBI608及衍生物LD-17可抑制肺癌细胞A549和H460增殖,随着浓度和时间的增加抑制作用增强,且衍生物LD-17对肺癌细胞的选择性显著高于BBI608。2.BBI608及衍生物LD-17通过抑制STAT3的磷酸化,下调Bcl-2的表达,同时升高Bax的表达,促进肺癌细胞A549和H460凋亡。