硫氧还蛋白还原酶(thioredoxin reductase，TrxR)是一种同型二聚体含硒酶，其分子C-末端存在硒代半胱氨酸残基，硒代半胱氨酸残基的pKa值约为5.2，在生理pH下处于非质子化的硒醇盐状态，且暴露于酶表面，因而TrxR具有很高的活性，催化氧化还原活性强。TrxR主要功能是催化NADPH还原硫氧还蛋白，且具有广泛的底物特异性，在机体氧化还原平衡、细胞生长增殖、细胞凋亡和细胞信号传导等细胞活动中有很重要的作用。这种氧化还原酶在肿瘤中高表达，近几年大量研究表明它是化疗药物的有效分子靶。　　 已有研究表明，许多一线抗肿瘤药物如顺铂、环磷酰胺、异环磷酰胺等均可以与TrxR碳末端的硒代半胱氨酸残基共价结合，破坏TrxR结构，从而抑制肿瘤细胞TrxR活力，本文对两种新型化疗药物奈达铂(NDP)和TH-302进行了研究。　　 奈达铂是顺铂的类似物，为第二代铂类抗肿瘤药物。顺铂的主要毒性为肾毒性，而奈达铂的肾毒性比顺铂低很多。体外化学敏感性测试表明奈达铂在子宫癌上比顺铂具有等同或更高的抗癌能力。奈达铂可以与DNA结合，干扰其复制，与顺铂相类似。通过体外实验已经证明了顺铂可以使TrxR失活，而本室最近报道了顺铂在体内实验中可抑制肿瘤细胞TrxR活力，有鉴于此，本实验试着证明奈达铂也可以使TrxR失活。对接种H22腹水瘤的小鼠，单次注射NDP15mg/kg、25mg/kg、35mg/kg后6h，肿瘤细胞的TrxR活力和增殖均被显著抑制，且有剂量依赖性。在NDP处理后72h，肿瘤细胞体积增大了，从单个细胞看，这些增殖被抑制的细胞大大增加了其细胞内抗氧化物的含量，如以谷胱甘肽(GSH)为主要成分的非蛋白自由基。每个细胞内装备了更多的抗氧化剂和抗氧化酶，这可能是肿瘤细胞在被化疗药物打击后增强其抗药性所采取的策略。　　 TH-302是一类新型抗癌药物即选择性的在肿瘤内缺氧激活药物前体(HAPs)的代表，它是由作为氧传感器的2-硝基咪唑与溴代异磷酰胺(Br-IPM)共价结合成的无活性药物前体。在缺氧环境中2-硝基咪唑被还原，释放出Br-IPM。Br-IPM由异磷酰胺衍生而来，是Cl-IPM的类似物，抗癌效果更好。本实验研究了TH-302对接种了H22肿瘤细胞的小鼠的抗癌效应，对肿瘤TrxR、GR的抑制能力。对接种H22实体瘤的小鼠，两次腹腔注射200mg/kg TH-302，小鼠耐受良好，可显著抑制肿瘤生长。在同一模型下，单次注射300mg/kg TH-302，为小鼠单次最大可给药剂量，仅仅导致2％体重丢失，可同时显著抑制TrxR和谷胱甘肽还原酶(GR)的活力，药物注射3h后分别被抑制了46％和60％，与对照组相比p均小于0.001。鉴于TrxR在硫氧还蛋白系统中的关键性和GR在谷胱甘肽系统中的重要性，本实验的结果表明TH-302的抗癌效应与对TrxR和GR的抑制有关。在本实验模型中的结果说明TH-302的抗癌机制可能包括DNA烷化反应和对TrxR、GR的抑制。另外，对这两种重要的还原酶的抑制意味着可阻断DNA烷化反应的谷胱甘肽的数量将大大减少，可进一步增加化疗药的抗癌效果。