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肿瘤血管生成在肿瘤的发生、发展和转移的过程中充当重要的角色。尤其是实体瘤的生长离不开错综复杂的血管网络,血管生成为肿瘤提供营养、运输氧气和排出细胞代谢产生的有毒废物。因此,抑制肿瘤血管生成能够有效的阻断营养供给从而抑制肿瘤的生长和发生。在肿瘤生长过程中,促血管生成因子与抗血管生成因子之间的动态平衡失控,从而导致肿瘤血管生成异常、迅速产生。新生血管发生的过程中,血管表皮生长因子起着关键的调控作用,尤其是VEGF及其受体介导的信号通路主要调节血管生成。因此,针对靶向VEGF以及受体VEGFR的特异性酪氨酸激酶抑制剂的研究成为热点,且一些已经上市的小分子酪氨酸激酶抑制,在临床的抗肿瘤治疗中具有显著的疗效。本课题依据血管生成的机理,以天然的抗肿瘤药物为母核自主合成新型抗肿瘤血管生成酪氨酸激酶抑制剂为目的,通过分子水平、细胞水平以及动物模型进行筛选具有抗肿瘤血管生成活性的化合物。经过一系列的实验方法筛选出活性较好的N-取代亚苄基吡咯烷二酮类化合物XCF-37b/43b和脲基苯并咪唑类化合物ZD-21,随后对该化合物的抗血管生成作用机制做进一步的研究。首先采用体内模型的鸡胚尿囊模型对化学合成的酪氨酸激酶抑制进行初筛,筛选出具有抗血管新生活性的化合物。随后,用HUVEC细胞MTT法进一步筛选具有特异性抑制内皮细胞增殖的化合物,结果发现化合物XCF-37b/43b在VEGF刺激HUVEC细胞后的IC50值是正常HUVEC细胞的3倍,同时ZD-21对HUVEC细胞的增殖具有显著的抑制作用,IC50值为5.6μM。接着,划痕实验检测结果发现,在2.5μM的XCF-37b/43b和ZD-21处理HUVEC细胞24h后,抑制内皮细胞的迁移能力在均在70%左右。同时2.5μM的XCF-37b/43b对内皮细胞形成微管的能力具有显著的抑制作用。在Western blotting检测VEGF和mTOR 信号通路中,XCF-37b 在 5μM 时对 P-VEGFR2、P-FAK、P-Src、P-Erk、P-AKT、P-mTOR和P-P70S6K等蛋白均有抑制表达作用。但是,XCF-37b对内皮细胞增殖的抑制作用与细胞凋亡无关,而是依赖于VEGF的诱导。另外,在5μM时,XCF-37b对血管出芽过程和肿瘤细胞的侵袭具有明显的抑制作用。同时,在体内小鼠移植瘤实验中,XCF-37b不影响小鼠的体重,说明该化合物无毒副作用。在激酶检测实验中,XCF-37b对酪氨酸激酶VEGFR1和VEGFR2的活性没有抑制作用。ZD-21化合物在划痕实验结果中不仅表现出抑制内皮细胞迁移的能力,而且内皮细胞之间出现空隙变大、细胞间粘附性减少等特征。通过免疫荧光染色可以明显的看出细胞形态的变化以及细胞黏连减少,随着浓度的升高,细胞出现凋亡的现象。综上所述,XCF-37b具有特异性抑制内皮细胞增殖和迁移,且抑制VEGF和mTOR信号通路及其下游蛋白的活性从而产生抗血管生成作用,同时XCF-37b抑制内皮细胞增殖依赖于VEGF的诱导,对血管出芽、微管形成和细胞侵袭具有抑制作用。另外,ZD-21也表现出一定的抗血管生成活性,可能对内皮细胞的骨架具有一定的破坏性。总之,我们筛选出的酪氨酸激酶抑制剂XCF-37具有较好的抗肿瘤血管生成的活性,对抗肿瘤血管生成的具有一定的潜在研究价值。