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随着对肿瘤分子机制研究的不断深入，大量与肿瘤发生发展密切相关的激酶被发现;靶向这些激酶的药物已经被证明具有显著抗肿瘤作用，且毒副作用较小，但容易产生抗药性，降低了这些药物的临床疗效。另外，除了激酶活性改变，肿瘤中某些代谢酶异常，如isocitrate dehydrogenase(IDH)突变，也与肿瘤发生发展密切相关，而靶向这些代谢异常的代谢酶也已成为抗肿瘤的重要策略。本博士论文第一部分主要研究创新的突变IDH2抑制剂CT-2426的作用机制;论文第二部分主要研究MAPK信号通路BRAF抑制剂dabrafenib和MEK抑制剂trametinib的耐药机制。 第一部分内容是新型突变的IDH2抑制剂的机制研究。IDH2位于线粒体中，是三羧酸循环(TCA cycle)中重要的代谢酶，在多种肿瘤中被发现有突变，突变的IDH不仅仅是功能上的缺失，同时获得了一个新的功能，可催化α-KG生成2-HG。目前，越来越多的实验证明，IDH的突变与肿瘤的发生发展有关。我们在前期工作中，获得了一个具有潜在突变型IDH2抑制活性的化合物CT-2426。通过研究我们发现，与AG-221相比，CT-2426不仅可以很好地抑制IDH2-R140Q蛋白的活性，也可以很好地抑制IDH2-R172K蛋白的活性。 CT-2426可以抑制IDH2-R140Q和IDH2-R172K的酶活，抑制表达IDH2-R140Q和IDH2-R172K蛋白的细胞内的2-HG的生成，并且CT-2426可以抑制表达IDH2-R140Q和IDH2-R172K蛋白的细胞的组蛋白甲基化，解除IDH2-R140Q和IDH2-R172K对TF-1细胞的分化阻滞。在体内实验中，CT-2426也可抑制接种了U-87MG/IDH2-R140Q细胞的裸小鼠肿瘤和血浆中的2-HG生成量，抑制效果与药物在体内的暴露量呈现正相关。值得注意的是，CT-2426对于IDH2-WT和IDH1-WT的酶活无明显抑制作用，且对于表达IDH1突变蛋白的细胞内2-HG的生成没有明显抑制作用。以上结果表明，CT-2426是一个选择性良好的IDH2-R140Q和IDH2-R172K抑制剂。此外，我们发现CT-2426与AG-221有同样的结合口袋，且Q316位点是CT-2426与IDH2-R140Q和IDH2-R172K蛋白结合的重要位点。然而，由于IDH2-R140Q和IDH2-R172K结构的不同，Q316位点是抑制IDH2-R140Q活性的决定性位点，而对于IDH2-R172K的活性抑制只起到了部分作用。综上所述，CT-2426是选择性的IDH2-R140Q和IDH2-R172K抑制剂，并且Q316位点在CT-2426对IDH2-R140Q和IDH2-R172K活性抑制中扮演了重要角色，这些结果为CT-2426在临床上应用提供了支撑，以及对以后设计IDH2-R140Q和IDH2-R172K抑制剂具有指导意义。 在第二部分研究中，我们针对MAPK通路BRAF抑制剂dabrafenib和MEK抑制剂trametinib耐药机制进行了研究。BRAF和MEK抑制剂以其良好的靶向性在临床上取得了很好的疗效，然而耐药性产生限制了它们的应用。在前面的工作中，我们通过用dabrafenib和trametinib长期处理亲本黑色素瘤A375细胞，获得了对dabrafenib和trametinib耐药的细胞株，并经过单克隆的挑选，最终得到了耐药倍数较高的dabrafenib耐药细胞株A375-DR和trametinib耐药细胞株A375-TR。 A375-TR和A375-DR细胞均对MAPK通路抑制剂交叉耐药，在这些获得性耐药细胞株中，ribosomal protein S6(rpS6)磷酸化不被MAPK通路抑制剂抑制，而ERK和p90ribosomal S6kinase(RSK)磷酸化却与亲本细胞株一样可以正常被抑制。值得注意的是，在耐药株中敲减rpS6时，可以降低G1期相关蛋白，包括RB，cyclin D1和CDK6等，并且有效地使细胞阻滞在G1期，抑制细胞的增殖。以上结果提示我们，rpS6的异常调控与MAPK通路抑制剂耐药性有关。rpS6磷酸化在亲本细胞中主要由BRAF/MEK/ERK/RSK信号调控，而在耐药细胞中，RSK抑制剂对rpS6的磷酸化和细胞增殖没有明显抑制作用，P70S6K抑制剂对rpS6磷酸化有更强抑制作用。这些结果提示我们，耐药株细胞中rpS6磷酸化变成由mTOR/P70S6K信号调控。与此相对应，mTOR抑制剂单独即可克服A375-TR和A375-DR细胞耐药，并且与BRAF/MEK抑制剂合用时，可使细胞恢复对BRAF/MEK抑制剂敏感性。综上所述，我们研究发现RSK非依赖性的rpS6磷酸化介导BRAF突变的黑色素细胞对MAPK通路抑制剂耐药，且以mTOR抑制剂为基础的治疗方案可以作为克服此类获得性耐药的治疗策略。