近年来癌症的发病率和死亡率呈现逐渐上升的趋势,是威胁人类生命的主要疾病之一。而乳腺癌是女性中诊出率最高的癌症,同时也是威胁女性生命的头号杀手。目前,乳腺癌的治疗手段主要是外科手术和放化疗并辅以其他补充疗法,这些手段有效地提高了乳腺癌女性的生存率,但是由于癌细胞的转移和耐药性的高发,乳腺癌仍是女性中死亡率最高的癌症。化学药物治疗是目前肿瘤治疗中非常重要的分支,传统的化疗药物通常是通过干扰细胞的快速增殖而发挥作用,因此不可避免地产生一些副作用,如诱发系统性毒性,产生药物耐药性等,可见肿瘤的药物治疗期待着新的突破。抗癌肽(Anticancerpeptides,ACPs)即具有抗肿瘤活性的生物活性肽,其广泛存在于多种生物体内,包括哺乳动物、两栖类动物、昆虫、植物和微生物等。相较于传统化学抗癌药物,抗癌肽具有众多优势,如分子量低、结构简单、更高的抗癌活性、高选择性、较少的副作用、多种给药方式、不易引起多药耐药性等。另外,抗癌肽还可以与其他传统癌症治疗方法或抗癌分子联合使用,通常能够提高肿瘤治疗效果。近年来,肿瘤的免疫治疗药剂的兴起在肿瘤药物治疗领域引起了广泛关注,包括细胞因子、抗体类药物等,特别是免疫检查点抑制剂。另外,将免疫治疗药剂与放化疗结合的联合免疫治疗干预也是肿瘤治疗的热门研究方向。本文通过研究抗癌肽HN-1的抗乳腺癌作用机制和免疫调节机理,以期为新型肽类抗肿瘤药物的研发提供一定的基础理论依据。具体研究成果如下:(1)HN-1具有体内外的抗肿瘤活性并且毒性较小。实验中通过对HN-1的体外抗肿瘤作用筛选,发现HN-1对多株癌细胞具有不可逆的杀伤作用,其中对MCF-7细胞最为敏感,并且对阿霉素抗性的乳腺癌细胞MCF-7/ADR也有显著的抑制作用,但是HN-1对正常细胞的毒副作用却很小。不仅如此,HN-1显著性抑制裸鼠乳腺癌移植瘤的增长,并对内脏结构破坏较小。利用裸鼠建立MCF-7细胞的移植瘤,通过HN-1治疗,发现HN-1显著性地抑制了肿瘤的增长,并且H&E染色显示HN-1对内脏的毒性较小。(2)HN-1在体内外诱导caspase非依赖性凋亡。实验发现HN-1诱导MCF-7细胞凋亡,随后通过ELISA,Western blot等实验发现HN-1诱导的凋亡不依赖于caspase的激活。并且HN1激活p53/Bax/Bcl-2信号通路,进而导致AIF的核转移。通过Western blot、siRNA转染、流式细胞术和免疫荧光等实验证明了 HN-1诱导MCF-7细胞中p53的表达,进而影响Bcl-2家族蛋白的表达,从而导致线粒体膜电位的缺失,最后释放AIF进入细胞核导致DNA的片段化,并且ROS-MAPK和NF-κB信号通路也参与到HN-1诱导的caspase非依赖性凋亡中。(3)HN-1激活乳腺癌荷瘤小鼠体内免疫应答。利用BALB/c小鼠建立4T1乳腺癌模型,HN-1显著性抑制了肿瘤的增长,同时降低了患癌小鼠的脾指数。通过流式细胞术分选、ELISA和免疫组化等实验发现HN-1显著性提高了小鼠脾脏中CD4+T细胞亚群的数量,提高了血液中抗肿瘤相关细胞因子的水平,有效调节了肿瘤中CD4+T细胞和巨噬细胞的浸润,并且抑制肿瘤的血管新生。(4)HN-1在体内分布安全。通过小动物活体成像,证明FITC-HN-1在体内主要分布于肿瘤、脾脏、肠道、肾脏和膀胱中,而其他的脏器包括肝脏、心脏、肺部等,未见强荧光分布。说明了 FITC-HN-1能够靶向作用于4T1乳腺实体瘤,并降低在正常组织中的药物积累。综上所述,本文成功揭示了抗癌肽HN-1的抗乳腺癌作用及其分子机制,并且证明其在发挥抗肿瘤作用的同时还能够调节患癌个体体内的免疫调节作用,这些发现为乳腺癌的药物治疗提供了新的模板,同时也为肽类药物治疗提供更多的潜在作用靶点。