背景和目的:结直肠癌（CRC）是我国最常见的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率一直呈逐年上升的趋势,严重威胁人类健康。伊立替康（CPT-11）作为喜树碱类衍生物,主要通过抑制拓扑异构酶I（Topo I）发挥抗肿瘤活性,是转移性结直肠癌的一线标准治疗用药,迄今已在临床应用20多年。然而,由于药物酶转化率低及水溶性较差,而且易引起腹泻及骨髓抑制等不良反应,限制了它在临床上的使用与推广。因此,提高CPT-11的疗效并降低其不良反应的研究具有重要的现实意义。本研究根据构效关系,对CPT-11化学结构进行修饰,目的是进一步增加其水溶性及降低急性胆碱能腹泻的副作用,在此基础上设计合成了一系列新型伊立替康衍生物,最后成盐得到的系列目标化合物均为未见文献报道的新型化合物。通过MTT实验评价化合物对于多种肿瘤细胞系增殖的影响,体外检测化合物在不同pH值条件下的化学稳定性以及对胆碱酯酶活性的抑制作用。通过上述综合评价,我们认为ZBH-01是最具有潜在高效低毒作用的新型化合物。本研究旨在评价新型伊立替康衍生物ZBH-01对于人结直肠癌细胞增殖作用的影响及阐明其作用机制,为开发新一代伊立替康衍生物提供有价值的借鉴,并为结直肠癌的临床治疗提供理论基础及新的选择。方法:1.采用MTT法检测ZBH-01对于结直肠癌细胞及正常结直肠上皮细胞增殖情况的影响;2.采用流式细胞术检测药物作用后结直肠癌细胞凋亡的百分率,细胞周期的变化以及线粒体膜电位的改变;3.采用qRT-PCR和Western blot检测受试药物对于Topo I,细胞凋亡及周期相关基因表达水平的影响。结果:1.对于结直肠癌SW1116和LS174T细胞系,ZBH-01处理组IC₅₀值分别为（0.1389±0.0471）μmol/L和（0.0458±0.0328）μmol/L,明显低于CPT-11和SN-38处理组的IC₅₀值;2.对于正常结直肠上皮HcoEpic细胞系,ZBH-01处理组的IC₅₀值虽然略低于CPT-11和SN-38,但是该差异并不具有统计学意义;3.在LS174T细胞系中,浓度为50 nmol/L的ZBH-01处理后可观察到明显的S期阻滞作用,而CPT-11及SN-38产生相同阻滞作用的浓度为10μmol/L;4.在LS174T细胞系中,CPT-11及SN-38在50 nmol/L浓度下并未发生明显促进凋亡的作用,而相同浓度的ZBH-01处理后肿瘤细胞发生凋亡的比例明显升高;5.随着时间的延长,ZBH-01使得线粒体膜电位降低的LS174T细胞的比例逐渐升高,而CPT-11及SN-38并未出现该作用;6.在LS174T细胞中,ZBH-01抑制Topo I的作用优于CPT-11及SN-38;7.ZBH-01处理LS174T细胞后,通过上调p21的表达,下调Cyclin A2和CDK2的表达发挥细胞周期阻滞作用;8.ZBH-01处理LS174T细胞后,抗凋亡基因Bcl-xL表达下调,而P53,Caspase3和Bax等促凋亡基因的表达显著增加。结论:1.研究结果表明,与CPT-11和SN-38相比,ZBH-01具有更强的抑制人结直肠癌细胞增殖的能力,但它对正常细胞的影响较小。2.ZBH-01的抗肿瘤活性是通过抑制Topo-1导致细胞周期S期阻滞和激活内源性细胞凋亡途径实现的。3.该研究证明新型伊立替康衍生物ZBH-01比CPT-11及SN-38更有效。因此,它可以应用于临床癌症的治疗。