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STAT3和NF-κB表达广泛,参与人体多种生理过程如发育、分化、免疫、代谢和癌症。它们能迅速对不同刺激如胁迫因素、细胞因子等做出响应,激活后的STAT3和NF-κB可调控多种蛋白表达,包括抗凋亡蛋白、促细胞分裂分子和免疫反应蛋白。近年来研究发现,STAT3和NFκB联系着癌症细胞与肿瘤微环境,负责与肿瘤微环境中炎症细胞“交谈”。肿瘤细胞和免疫细胞中NF-κB激活可促进多种细胞因子表达,这些细胞因子通过自／旁分泌的方式激活STAT3,活化后的STAT3发挥着重要的致癌作用。它们相互合作协同参与调控肿瘤发生、肿瘤细胞增殖、肿瘤免疫逃逸、肿瘤血管生成、肿瘤细胞入侵和迁移。结肠癌、胃癌、肝癌的发生和进展需要这两条信号活化,阻断STAT3和NF-κB能有效抑制此类肿瘤生长。STAT3和NF-κB常常在肿瘤中都被组成性激活,抑制其中一条信号,并不能有效抑制肿瘤生长,事实上,通过我们之前的高通量药物筛选实验发现,加入STAT3抑制剂可能会增强NF-κB活性。因此,能够同时抑制STAT3和NF-κB活性的双重抑制剂可能为这类癌症治疗带来更好的抑制效果。TPCA-1是一种已知的IKK抑制剂,我们通过Western Blotting和RT-PCR实验分别检测了TPCA-1对STAT3Y705残基磷酸化水平和下游靶基因表达水平的影响。研究发现TPCA-1不但可以抑制TNFα激活的NF-κB活性,还能阻断由受体酪氨酸激酶和非受体酪氨酸激酶介导的STAT3活化,这种STAT3抑制活性独立于其IKK抑制作用。TPCA-1可阻断STAT3向上游酪氨酸磷酸化残基的锚定。分子对接实验表明TPCA-1能够与STAT3SH2结构区结合并形成氢键。此外,TPCA-1能选择性抑制STAT3持续活化的非小细胞肺癌(NSCLC)细胞生长,并降低其下游抗凋亡蛋白和促分裂蛋白表达。肺癌是全球致死率最高的癌症,酪氨酸激酶抑制剂(TKI)在EGFR突变的非小细胞肺癌的治疗中取得了巨大的成功,尽管如此,大部分接受TKI治疗的患者最终都会产生抗药性。此外,仍有部分EGFR突变NSCLC患者对TKI治疗表现为原发抗性,这表明在EGFR突变NSCLC中还存在其它肿瘤相关信号促进着这类肿瘤生长。EGFR突变NSCLC中STAT3和NF-κB信号持续性激活,肿瘤细胞通过自分泌IL6介导STAT3激活,STAT3敲除抑制突变EGFR介导的致癌转化。研究发现IL6和NF-κB可能改变EGFR突变NSCLC对TKI的敏感度。EGFR突变NSCLC中NF-κB的激活途径和功能并不清楚。通过药物处理和基因手段我们发现,EGFR突变NSCLC中细胞因子IL6和促炎蛋白COX2的表达受到STAT3和NF-κB共同调控,NF-κB是IL6和COX2转录所必需的。TKI不但不能抑制STAT3和NF-κB活性,反而二次激活STAT3。TKI同样不能抑制IL6和COX2表达。TKI联合TPCA-1能够强烈阻断EGFR突变NSCLC中STAT3和NF-κB活化,并通过外源凋亡途径增强肿瘤对TKI的敏感性,联合TKI和TPCA-1减弱STAT3、NF-κB和EGFR三条信号可在体内外协同抑制EGFR突变非小细胞肺癌生长。本课题在发现TPCA-1是STAT3和NF-κB双重抑制剂的基础上,为EGFR突变NSCLC的治疗提供了新的策略和理论依据。