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胰腺癌(pancreatic cancer)是一种死亡率极高的恶性肿瘤,因为早期诊断困难,所以多数患者发病时已处于癌症晚期,并往往伴随着癌症的转移。目前,以吉西他滨(gemcitabine)为主的化疗是治疗胰腺癌最主要的手段,但疗效甚微。因此,通过引入新药或药物组合来提高化疗效果是一种合理的选择。DNA损伤应答(DNA damage response,DDR)是细胞内一套精细且复杂的信号网络,为时刻受到内外源DNA损伤压力的细胞提供保护。DDR通路涉及DNA复制、DNA损伤修复和细胞周期检验点等通路,通过协调这些信号通路的运行,维持基因组的稳定性,促进细胞的存活。ATR(ataxia telangiectasia and Rad 3 related)是DDR通路中的关键蛋白,它参与DNA损伤的识别,并通过激活CHK1等下游蛋白修复DNA损伤、缓解DNA复制压力和活化细胞周期检验点等功能。相比正常细胞,癌细胞往往更依赖于ATR活性,因此ATR被认为是很有前景的癌症治疗靶点。本论文选用新开发的高效ATR选择性抑制剂AZ20,考察其单独以及与吉西他滨联合使用对胰腺癌细胞的抗肿瘤活性。在胰腺癌细胞中的结果显示,AZ20能够抑制细胞生长,但对细胞死亡的影响较小。AZ20能够抑制ATR下游CHK1-CDC25C-CDK1信号通路的活性,同时上调DNA损伤。这些结果暗示,AZ20对细胞周期检验点有两个方面的影响:抑制ATR所产生的抑制作用和因诱导DNA损伤而产生的激活作用。依据AZ20能够诱导S期和G2/M期阻滞的结果推知,AZ20对细胞周期检验点的净影响是上调DNA损伤所导致的激活作用。AZ20对DNA损伤的诱导将为其与DNA损伤类药物联用提供分子基础。吉西他滨作为胰腺癌的一线化疗药物已经被使用了接近20年,但单独使用治疗效果非常有限。因为吉西他滨的主要作用机制是诱导细胞发生DNA损伤,所以我们尝试将AZ20与吉西他滨联用。结果表明,AZ20能增加吉西他滨的细胞毒性作用、削弱吉西他滨诱导的细胞周期阻滞和增强吉西他滨诱导的细胞死亡。同时,AZ20能增加吉西他滨诱导的DNA损伤、抑制吉西他滨激活细胞周期检验点和下调吉西他滨诱导的核苷酸还原酶(Ribonucleotide reductase,RNR)表达。这些结果指出,AZ20通过抑制ATR的DNA修复功能、促进细胞周期运行和降低RNR活性这几个方面来上调吉西他滨诱导的DNA损伤,进而增加吉西他滨诱导的细胞死亡。综上所述,本论文的研究证明,AZ20能够增强吉西他滨杀伤胰腺癌细胞的活性,指出通过靶向ATR来增加DNA损伤类药物的抗胰腺癌活性是一种有效可行的治疗策略。本论文的研究为AZ20的临床应用打下坚实的实验基础,为胰腺癌的临床治疗提供新思路。