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血管新生是诱导肿瘤恶性进展和复发转移的关键因素。通过靶向抑制血管新生抗肿瘤是一种非常有潜力的癌症治疗策略。目前,临床使用的抗血管新生药物以靶向血管内皮生长因子（VEGF）居多,但单一靶向血管生成的药物疗效低、易产生耐药性。因此,亟需寻找新的有效的抗血管新生药物,并进一步评估其是否兼具抗肿瘤疗效。基于此,本论文从研究VEGFR-2和微管蛋白双靶点抑制剂以及潜在的APJ抑制剂的抗血管新生和抗肿瘤增殖疗效两个角度出发,深入评价它们的体内外抗肿瘤增殖和抗血管新生活性及相关机制,以期探索出兼具抗肿瘤增殖和抗血管新生双重功效的抗肿瘤药物,为临床治疗肿瘤提供新策略。首先,对本课题组前期发现的VEGFR-2和微管蛋白双靶点小分子抑制剂C-44进行了深入的体内外抗肿瘤增殖和抗血管新生机制研究。C-44体外能显著抑制微管蛋白聚合(IC50:5.4μM),说明其的确可以靶向微管蛋白;接下来,我们在MGC-803细胞上的研究发现C-44以浓度和时间依赖的方式抑制MGC-803细胞增殖(IC50:0.038±0.001μM),但同样剂量下对正常细胞无毒性,这为其安全用药奠定基础;进一步的研究发现,C-44对MGC-803细胞增殖的抑制是由于其通过调控线粒体凋亡通路并诱导DNA损伤,进而诱发了MGC-803的凋亡所致;此外,肿瘤的高侵袭转移特征是诱导肿瘤恶性进展及复发的关键因素,我们发现C-44可通过阻断FAK、MMP-9以及ERK/EMT途径从而抑制MGC-803的侵袭和迁移;最后,采用斑马鱼可视化模型,发现C-44能显著抑制肿瘤细胞的增殖和转移,以上结果说明,C-44具有显著的体内外抗肿瘤活性。除此之外,为评估C-44是否兼具抗血管新生活性,我们在HUVEC细胞及斑马鱼模型上进行了研究,发现C-44体外通过阻断VEGFR2介导的PI3K/Akt/MAPK通路进而抑制HUVEC的迁移、侵袭及小管形成能力;体内研究发现,C-44能显著抑制斑马鱼血管新生。以上结果充分说明,VEGFR-2和微管蛋白双靶点抑制剂C-44兼具抗肿瘤增殖和抗血管新生双重功效,是一个非常有潜力的抗肿瘤药物。据报道,APJ在心脏组织和视网膜新生血管簇内的内皮细胞中高表达,靶向APJ的抑制剂在病理性新生血管疾病上有显著的疗效,同时,APJ也被证实可作为抗肿瘤的新药物靶点。因此,本论文对潜在的APJ抑制剂的抗血管新生和抗肿瘤增殖活性进行了初步评估。首先,我们采用虚拟筛选技术,将从FDA批准药物库中选取的2509个药物与APJ蛋白进行分子对接筛选出21个潜在的APJ抑制剂。随后,我们建立了斑马鱼视网膜血管异常模型,并借助该模型筛选这21个化合物的抗血管新生作用,其中5个化合物具有显著的抗血管新生活性。进一步研究发现,其中化合物X-3能显著抑制APJ的表达,但对VEGF和VEGFR的表达没有影响,以上结果初步说明,化合物X-3可能是APJ的潜在抑制剂。此外,为了进一步验证X-3的抗血管新生效果,我们在HUVEC细胞上进行了研究,发现,X-3可显著抑制HUVEC细胞的增殖(IC50:0.016±0.021μM)、迁移、侵袭和小管形成能力。最后,我们在4株肿瘤细胞上对X-3的抗肿瘤活性进行了初步评估,结果显示,X-3具有广谱的抗肿瘤增殖能力,尤其能显著诱导Hep G2细胞凋亡(IC50:0.007±0.023μM)。以上结果初步证明,化合物X-3兼具显著的的抗血管新生和抗肿瘤增殖活性,可为APJ抑制剂的研发提供先导化合物。综上所述,本课题通过评价兼具抗肿瘤增殖和抗血管新生药物,得到两个具有潜在治疗意义的小分子化合物:VEGFR-2和微管蛋白双靶点抑制剂C-44和APJ潜在抑制剂X-3。这两种有效抗肿瘤增殖和抗血管新生化合物的发现为抗肿瘤治疗提供新方向,具有显著的科学意义和临床价值。