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化疗是肿瘤治疗中发展最快的一个领域。目前,化疗不仅仅是一种姑息治疗或者辅助治疗的手段,而且已经发展成为一种根治性方法和手段。然而,随着化疗药物的广泛应用,出现了越来越多的肿瘤多药耐药现象,大大降低了化疗药物的疗效。因此,寻找新的化疗药物迫在眉睫。通常,新药研发是通过两种方式实现,一是通过对现有药物的化学改造,二是寻找发现新的药物。本论文第一部分内容主要集中在目前已经临床应用的抗肿瘤多肽放线菌素D的化学改造方面,以期得到毒性更低、应用范围更广的新的放线菌素D的类似物,进而研究这些类似物的构效关系、作用机制及体内抗肿瘤活性。第二部分则主要研究新发现的具有不同于传统抗肿瘤药物的新的作用机制的抗菌肽的抗肿瘤活性、作用机制以及在抗多药耐药肿瘤方面的应用潜力,以期为发展具有新的作用机制的抗肿瘤药物提供科学依据及为多药耐药的肿瘤治疗提供新的治疗策略。1、抗肿瘤多肽放线菌素D类似物的合成及抗肿瘤作用机制的研究放线菌素D（actinomycin D,AMD）是目前临床应用的一种多肽类抗肿瘤药物,由两个对称的序列为Thr-D-Val-Pro-Sar-L-MeVal的环状五肽连接一个杂三环发色团组成。其比较窄的抗肿瘤谱及较大的毒性,大大限制了它的应用范围。本研究主要是在前人的基础上对放线菌素D进行了化学改造,并研究其抗肿瘤活性、毒性及作用机制。我们研究了本实验室设计合成的2位上的D-valine或者5位上的N-甲基-L-valine被D-phe,L-或者D- N- Methyl-valine、N- Methyl-isoleucine、N-Methyl-leucin、N- Methyl-phelalanine及sarcosine取代的一系列类似物的抗菌活性及抗肿瘤活性,结果发现大部分D-valine被取代的类似物的体外抗菌活性和体外细胞毒性都明显低于AMD自身,但是有三个N-Methyl-L-valine被取代的类似物具有与AMD自身相当、甚至更强的体外细胞毒性。我们进一步研究了这几个N-甲基-L-valine被取代的类似物的急性毒性和体内抗肿瘤活性。结果显示类似物4的急性毒性与AMD本身相当,而类似物3毒性较AMD稍大一些,是其1.25倍。然而,类似物5的急性毒性低于AMD两倍以上。这说明肽环上N-甲基-D-氨基酸的取代可能对于急性毒性的降低有重要作用,或者说N-甲基-D-leucine的取代更优,尽管抗肿瘤活性有一定程度的损失。这个发现可能对于设计和发展抗肿瘤活性更强、而急性毒性更低的药物有一定帮助,并且说明N-Methyl-D-leucine取代物在肿瘤的治疗中有一定潜力。[D-Val2,L-MeLeu5]2AMD（Leu5AMD）是这些类似物中比较典型的抗肿瘤活性最好的一个类似物。在本研究中,研究Leu5AMD对于人胃腺癌细胞株SGC-7901的增殖的影响,发现Leu5AMD能够以剂量依赖的形式抑制SGC-7901细胞的增殖并诱导其发生凋亡。Leu5AMD诱导SGC-7901细胞发生凋亡是进一步通过annexin V-FITC/PI双染法证实的。用Leu5AMD处理细胞后,观察到凋亡的细胞中线粒体膜电势降低、bcl-2蛋白的表达减少,说明Leu5AMD引起的凋亡可能涉及线粒体与bcl-2相关的凋亡途径。2、抗肿瘤多肽polybia-MPI的抗肿瘤及多药耐药肿瘤细胞的作用机制的研究Polybia-MPI（IDWK K L L D A A KQ I L-NH2）,是一种新的抗菌肽,是从黄蜂Polybia paulista的毒液中分离纯化得到的。它具有抗革兰氏阴性与阳性菌的抗菌活性,而对大鼠的血红细胞不引起溶血活性。截至目前为止,还没有任何关于其对于任何肿瘤细胞株的抗肿瘤活性的报道。在本研究中,我们用Fmoc固相合成法合成了polybia-MPI并研究了其抗肿瘤效力与其细胞选择性。结果显示,polybia-MPI是通过在细胞膜穿孔而发挥其细胞毒性与抗增殖作用的。Polybia-MPI可以选择性的抑制前列腺癌和膀胱癌细胞的生长,而对于正常的小鼠成纤维细胞具有较低的细胞毒性。此外,为了研究polybia-MPI的构效关系,我们设计并合成了用L-pro取代leu7、Ala8、或者Asp9的三个类似物。L-pro取代Leu7或者Asp9后能够显著的减少α螺旋构象的含量,而L-pro取代Ala8能够彻底的破坏α螺旋构象。L-pro取代能够引起抗肿瘤活性的降低,显示polybia-MPI中α螺旋构象的含量对于其抗肿瘤活性是很重要的。Polybia-MPI是一种短的阳离子的α-螺旋双亲性肽,其可以选择性的作用于肿瘤细胞,其选择性是基于通过静电引力与细胞膜上阴离子磷脂结合,因此随着治疗过程中耐药细胞的频繁出现,此类具有新的作用机制的抗肿瘤药物的发展越来越受到人们的关注。Polybia-MPI能够引起PI和台盼蓝以相同的速率进入细胞,显示其作用机制涉及膜穿透。扫描电镜和激光共聚焦显微实验证实细胞死亡是由于细胞肿胀和破裂引起的,显示polybia-MPI可以引起细胞坏死。与传统的抗肿瘤药物相比较,polybia-MPI的靶目标在于细胞膜而不是穿过细胞膜进入细胞而发挥作用。因此,肿瘤细胞很难对polybia-MPI产生抗性,并且其作用不受传统多药耐药机制的影响。尽管本研究是初步的体外研究而不是体内研究,但是随着传统化疗药物的多药耐药的增加,polybia-MPI可能会发展成为具有新的作用机制的抗肿瘤药物并为多药耐药肿瘤的治疗提供全新的治疗策略。