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背景：癌症,即恶性肿瘤,一直以来威胁着人类健康,也是人类疾病中致死率高的疾病之一。在癌症的治疗中,细胞毒类化学药物一直占据着肿瘤药物化疗市场的主体。细胞毒类抗肿瘤药物是指能够直接杀伤肿瘤细胞或抑制肿瘤细胞生长、增殖的一类化疗药物,作用机制包括抑制肿瘤细胞核酸或蛋白质的合成、干扰大分子物质代谢、干扰微管系统、抑制拓扑异构酶等。细胞毒类抗肿瘤药物是目前治疗恶性肿瘤的主要手段之一。此类药物在杀灭或抑制肿瘤细胞的同时,也会对机体的正常细胞(尤其是代谢旺盛的细胞)产生影响,通常在药效剂量下就会导致病人出现不良反应。此类药物的上述特点决定了其非临床研究与其他药物相比,具有一定的特殊性。西罗莫司酯化物(Temsirolimus),中文全称雷帕霉素42-[3-羟基-2-(羟甲基)-2-甲基丙酸酯,能结合胞浆蛋白FKBP,随后抑制mTOR途径,从而抑制细胞周期调控的几个关键蛋白质的翻译,这些效应导致细胞周期阻滞在G1期,故西罗莫司酯化物又称CCI-779(即细胞周期抑制剂-779)。2007年8月,美国FDA通过快速通道批准西罗莫司脂化物为一线治疗晚期肾癌。现在,西罗莫司脂化物除了作为治疗肾癌已经上市以外,也在乳腺癌、淋巴瘤、骨肉瘤等多种肿瘤中进行了早期临床研究,但是对于其他肿瘤的体外抗肿瘤机制研究较少。目的：本研究从西罗莫司酯化物体外抗人肾癌细胞(786-0)、人结肠癌细胞(SW480、HT-29)、肝癌细胞(Hep-G2).宫颈癌细胞(HeLa)和肺癌细胞(A549)增殖开始,,分别从细胞周期,诱导细胞凋亡,及与mTOR通路相关蛋白活性影响,探究西罗莫司酯化物对于这几种肿瘤细胞的体外抗肿瘤效应及其分子机制。方法：本研究采用MTT比色法,对西罗莫司酯化物体外抗肾癌细胞增殖效应进行了验证,并与目前临床一线用药Sunitinib进行了对比；接下来分别研究了西罗莫司酯化物对结肠癌细胞(SW480、HT-29),肝癌细胞(Hep-G2),宫颈癌细胞(HeLa),肺癌细胞(A549)的抗肿瘤细胞增殖抑制的效应。探索西罗莫司酯化物的体外作用机制,本首先研究采用PI单染色法分析西罗莫司酯化物对于786-0、A549、HeLa、HT-29细胞周期的影响,再用检测细胞膜成分变化的AnnexinV联合PI法对西罗莫司酯化物诱导细胞凋亡进行了研究,最后用Western bloting法分析了西罗莫司酯化物对于mTOR通路相关蛋白活性的影响。结果：1.西罗莫司酯化物体外抗肿瘤细胞增殖效应明显。西罗莫司酯化物抑制体外人肾癌细胞增殖,IC50为3.31μmol/L,效应低于Sunitinib (IC50=2.97μmol/L),能明显改变肾癌细胞形态。西罗莫司酯化物对于本实验中的人肾癌细胞(786-0)、人结肠癌细胞(SW480、HT-29)、肝癌细胞(Hep-G2)、宫颈癌细胞(HeLa)和肺癌细胞(A549)具有明显的抑制作用,且不同肿瘤细胞的敏感性存在较大差异。其中对A549(IC50=0.062μmol/L)、SW480(IC50=0.575μmol/L)敏感性较强,IC50<1μmol/L,属于高毒性抑制；对于786-0(IC50=3.31μmol/L)、HeLa (IC50=2.96μmol/L)敏感性中等,1μmol/L<IC50<10μmol/L;对HT-29(IC50=10.48μmol/L)、Hep-G2(IC50=18.15μmol/L)敏感性较弱,IC50>10μmol/L。2.西罗莫司酯化物体外抑制肿瘤细胞由G1期向S期转化。西罗莫司酯化物抑制786-0、A549、HT-29细胞由G1期向S期转化效应明显；对HeLa细胞的细胞周期抑制效应较弱。3.西罗莫司酯化物体外诱导肿瘤细胞凋亡。西罗莫司酯化物诱导A549的诱导凋亡效应显著,也能诱导786-0、HeLa细胞凋亡,对HT-29细胞诱导凋亡效应较低。4.西罗莫司酯化物抑制mTOR通路p70S6K和4EBP-1蛋白活性。在实验所选786-0、A549、HeLa细胞中,西罗莫司酯化物能抑制p70S6K和4EBP-1蛋白活化水平；在HT-29细胞中,西罗莫司酯化物主要抑制4EBP-1蛋白活性。结论：西罗莫司酯化物具有良好体外抗肾癌、肺癌、宫颈癌癌、结肠癌效应,其体外抗肿瘤机制与抑制细胞周期由G1/G0期向S期转化、诱导细胞凋亡相关,并且可能通过影响mTOR通路起作用,提示对宫颈癌、结肠癌有较大的潜在开发价值,有待于进一步体内研究验证。