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目前,治疗慢性粒细胞白血病（CML）及胃肠道间质瘤（GIST）的一线治疗药物Imatinib出现了严重的耐药问题,Imatinib对耐药的CML患者及GIST患者的治疗作用减弱或无效,这使得开发出新型的小分子靶向药物来解决Imatinib耐药的问题成为了研究热点。课题的研究目的是为了开发出更加安全有效的抗Imatinib耐药的新型酪氨酸激酶抑制剂。课题中所研究的小分子化合物环苯替尼（CB1107）是通过药物设计手段对Imatinib药物分子的结构进行骨架跃迁得到的母核结构全新的命中化合物。本文旨在研究CB1107对Imatinib耐药的慢性粒细胞白血病K562/G01细胞株及胃肠道间质瘤GIST-1210细胞株的抗肿瘤活性及其作用机制。首先通过计算机辅助药物设计软件模拟了受体蛋白与小分子化合物的结合方式,模拟结果表明CB1107通过与Glu-305、Asp-400和Met-337形成三个氢键作用,以进入非活化状态的AblT315I激酶催化活性域内,并且六元环结构明显向疏水区域（Leu-317、Val-398及Ile-312）延伸,同时,CB1107对"DFG-out"构象的AblT315I激酶亲和力高于Imatinib。通过MTT比色法检测了Imatinib和CB1107对K562细胞株、K562/G01细胞株、GIST-882细胞株及GIST-1210细胞株的体外增殖抑制作用,慢性粒细胞白血病细胞株K562/G01细胞对Imatinib高度耐药,其耐药倍数是非耐药株K562细胞的19.87倍。CB1107对K562/G01细胞的IC50值是0.43±0.08μmol/L,其对K562/G01细胞增殖抑制作用强度是Imatinib的15以上。胃肠道间质瘤细胞株GIST-1210细胞对Imatinib高度耐药,其耐药倍数是非耐药株GIST-882细胞的7.32倍,CB1107对GIST-1210细胞的IC50值是10.11±0.41μmol/L。通过检测CB1107对不同种类细胞增殖抑制作用,发现CB1107对K562/G01细胞具有较高的选择性。通过绘制时效曲线和量效曲线,结果表明CB1107对两种耐药肿瘤细胞的抑制作用具有时间依赖性和浓度依赖性。Elisa实验结果表明CB1107对耐药Bcr-Abl激酶及c-Kit激酶有显著抑制作用。软琼脂克隆形成实验验结果表明CB1107对两种Imatinib耐药的肿瘤细胞的集落形成均有明显的抑制作用,说明两种耐药肿瘤细胞对CB1107具有较高的敏感性。CB1107对人源性慢性粒细胞白血病NOD/SCID小鼠体内的的实体瘤生长有明显优于Imatinib的抑制作用,100mg/kg CB1107对肿瘤的抑制率为89.48%,50mg/kg CB1107的抑制率为53.85%,100mg/kg Imatinib的抑制率为10.02%。给药的小鼠未出现死亡或体重明显下降,说明了CB1107在体内的安全性。通过FCM法检测给药48h后细胞周期动力学的变化,结果表明给药后G1期细胞数量明显增加且S期细胞数量明显减少,并且G1期的细胞数量与给药浓度呈正相关,说明药物将细胞周期阻滞在G1期,且CB1107的阻滞作用要强于Imatinib。流式细胞术检测细胞凋亡结果表明CB1107对两种耐药肿瘤细胞均有诱导细胞凋亡的作用。同时,本课题从基因水平和蛋白水平分别考察了CB1107对两种致病基因及其编码的致病蛋白的相对表达量的影响。结果表明CB1107对突变后的Bcr-Abl基因和c-Kit基因及两种基因分别编码的Bcr-Abl蛋白和c-Kit蛋白有明显的下调作用,并且CB1107的下调作用要明显的强于Imatinib。CB1107还能够显著抑制K562/G01细胞中p-STAT5及p-Crkl蛋白磷酸化水平。RT-PCR实验结果还证明了CB1107对诱导凋亡相关基因Caspase-3和Caspase-8基因的表达量有明显的上调作用,对K562/G01细胞多药耐药基因MDR基因的表达有下调作用。然后通过细胞免疫荧光实验对GIST-1210细胞表面的致病蛋白表达情况进行原位分析,结果也与Western Blot实验结果一致。划痕实验结果表明CB1107能够通过抑制GIST-1210细胞迁移能力来达到抑制肿瘤细胞转移的作用。通过上述实验研究得出以下结论:环苯替尼（CB1107）对Imatinib耐药K562/G01及GIST-1210细胞及耐药激酶表达具有良好的抑制作用,并且对耐药的慢性粒细胞白血病NOD/SCID小鼠具有非常好的体内药效及安全性。CB1107将两种耐药肿瘤细胞的周期阻滞在G1期,并且通过下调两种细胞的致病基因和致病蛋白的表达量来抑制细胞增殖,通过上调凋亡相关基因的表达量及抑制p-STAT5及p-Crkl蛋白的磷酸化来诱导肿瘤细胞凋亡。目前大部分的抗T315I突变的抑制剂还处于临床试验阶段,以上所有实验结果为开发出更加安全有效的抗Imatinib耐药的新型酪氨酸激酶抑制剂提供了理论基础。