背景:西罗莫司(雷帕霉素)作为一种天然大环内酯抗生素类免疫抑制剂,在临床上早已上市并得到广泛应用,但由于其抑制肿瘤增殖及抗血管生成的特性使之成为一种新型的靶向作用于mTOR的抗肿瘤药物不断得到开发。许多西罗莫司衍生物包括西罗莫司酯化物(CCI-779,惠氏制药)、依维莫司(RAD-001,诺华)和AP23574(Ariad制药)相继进入临床研究,并证实了其优于母体化合物的药代动力学特征。其中西罗莫司酯化物(CCI-779),是雷帕霉素的酯化物,于2007年通过FDA快速通道批准疗效主要用于治疗晚期肾癌(RCC)和转移性晚期肾癌(mRCC)。随后,有大量临床实验数据拓展了西罗莫司酯化物的抗肿瘤谱,包括复发性套细胞淋巴瘤、乳腺癌、宫颈癌、骨髓瘤、非小细胞肺癌、卵巢癌、白血病、肝癌、黑色素瘤、头颈部肿瘤等。西罗莫司酯化物对宫颈癌的研究已进入二期临床,临床结果显示西罗莫司酯化物能延长患者无进展生存期,稳定病情且不良反应仅为轻度或中度,但相关分子机制研究未见报道。目的:在实验室前期研究了西罗莫司酯化物对各种组织来源的肿瘤细胞的增殖抑制的基础上,本实验进一步探索西罗莫司酯化物在宫颈癌Hela裸鼠异种移植瘤生长中的作用,并探索其可能的分子作用机制。方法:1、采用MTT法,分析西罗莫司酯化物对Hela细胞的增殖抑制的影响;2、选择裸鼠皮下注射Hela细胞建立荷瘤模型,连续给药并测量肿瘤体积,计算抑瘤率;3、选用流式细胞技术检测西罗莫司酯化物对肿瘤组织细胞周期及凋亡的作用:4、TUNEL技术检测西罗莫司酯化物对肿瘤组织细胞凋亡的作用:5、选取Western Blot法检测肿瘤增殖抑制的作用机制,检测蛋白有mTOR下游蛋白p-70S6K以及p-4EBP1,以及肿瘤周期G1期依赖性蛋白Cyclin D1和凋亡蛋白Bcl-2。结果:1、MTT结果显示西罗莫司酯化物对宫颈癌细胞增殖有明显抑制作用,IC50为1.95μmol/L,即药物有较好敏感性。在低浓度时,无明显抑制作用,但随着浓度增加,抑制率很快升高,在10μmol/l时,抑制率达到96.86%。2、荷瘤裸鼠的给药后,相对于对照组抑瘤率为西罗莫司酯化物(1.5ug/kg)组50%;西罗莫司酯化物(15ug/kg)组86.5%,表明在体内西罗莫司酯化物显示出对宫颈癌有较好的肿瘤增殖抑制作用。3、肿瘤组织的流式细胞技术检测药物在周期阻滞的作用,各组G1期细胞分别为53%(对照组)、61.02%(Sun.)、68.26%(TEM.1.5ug/kg)和 62.28%(TEM.1.5ug/kg),流式细胞结果显示对于肿瘤组织的周期阻滞作用并不明显。由于对这个问题的重视,我们再次采取流式细胞计数检测了 Hela细胞经过药物作用后各组G1 期细胞分别为 67.9%(对照组)、57.6%(Sun.)、57%(TEM.1.5ug/kg)和60.6%(TEM.1.5ug/kg),显示药物并未将细胞阻滞在G1期,细胞进入S期。4、TUNEL实验的凋亡结果显示出药物具有良好的促凋亡作用。相对于对照组及阳性对照组,西罗莫司酯化物能使更多的细胞进入凋亡状态,但凋亡率与浓度相关不大,低剂量1.5mg/kg能更强效的诱导凋亡(达到48.2±11.2%)。5、WESTERN BLOTTING结果显示西罗莫司酯化物对mTOR下游蛋白70S6K以及4EBP1的磷酸化水平都有抑制作用,同时能通过下调凋亡抑制蛋白Bcl-2促进凋亡。但是,G1期相关蛋白CyclinD1在宫颈癌中CyclinD1没有明显变化。结论:在细胞实验以及裸鼠荷瘤实验中,西罗莫司酯化物对宫颈癌都显示良好的增殖抑制作用,且随着浓度增加,抑制效果得到明显的提高。凋亡检测也证实西罗莫司酯化物对肿瘤Hela细胞具有明显的诱导凋亡作用。对mTOR下游蛋白70S6K以及4EBP1的磷酸化水平产生明显的抑制作用。这些实验结果说明西罗莫司酯化物可能是一种潜在的治疗宫颈癌的药物,在肿瘤治疗中,其靶向作用于mTOR并非仅仅调控周期阻滞作用,诱导细胞凋亡等作用尚值得更加深入的研究。