【目的】细胞的多倍体化普遍存在于癌症的发生、发展中,被认为赋予了癌细胞多种药物抵抗的能力,是临床治疗的一个难题。我们选用在人类癌症中过表达活跃的MYC和BCL-2基因,结合胞质分裂抑制构建多倍体细胞模型,在此细胞模型上对上千种富有抗癌活性的中药提取物进行筛选,致力于选出对多倍体癌细胞特异性杀伤,但对二倍体细胞或人体正常多倍体细胞无毒性的药物,并分析研究其对多倍体细胞致死作用机制。【方法】1.选用MYC和BCL-2双过表达这种频繁见于人类癌症的基因型,构建稳定表达的同源细胞系,之后通过抑制GSK1120212溶解度胞质分裂创建多倍体细胞模型。2.在构建的多倍体和亲本二倍体细胞中进行高通量的筛选,得到能够只杀伤多倍体细胞,但对亲本二倍体细胞无明显毒性的中药提取物。3.对筛选出来的中药提取物进行生物活性鉴定。4.我们在多种基因型细胞中对筛选出来的药物进行毒性测试,并把该药物与多种结构相似、功能类似的化合物在模型细胞系中的进行多倍体选择性致死活性对比。5.对筛选出来的中药提取物的作用机制进行研究。【结果】Aurora B激酶抑制剂AZD1152作用后,与RPE-MYC细胞相比,Bcl-2的过表达使71.8%的多倍体RPE-MYC~(Bcl-2)细胞存活下来,并且呈现出大核、双核或多核的多倍体表型。Bcl-2抑制剂YC137和BH3I-2能有效杀伤多倍体RPE-MYC~(Bcl-2)细胞但对二倍体细胞无损伤。其中,YC137杀死了超过90%的多倍体细胞。在对各种细胞毒性药物和激酶抑制剂的毒性测试中只有钙蛋白酶抑制剂ALLN、雷帕霉素和PI3K抑制剂294002能优先杀死多倍体细胞,ALLN、雷帕霉素、294002对多倍体细胞的杀伤率分别为67.6%,39.4%,66.3%,其中294002对二倍体细胞的杀伤率达43.8%。所筛选出的活性药物蒽贝素(Embelin)在多次实验中对多倍体RPE-MYC~(Bcl-2)细胞的抑制率为90.8%,但对二倍体细胞无明显毒性。与之相比,同为抗氧化剂的醌类化合物辅酶Q10和艾地苯醌对多倍体和二倍体细胞都没有杀伤力。在RPE-MYC~(AKT)、RPE-MYC~(ID1)和RPE-MYC~(PI3K1074R)等细胞系中无法复制Embelin在RPE-MYC~(Bcl-2)细胞中对多倍体的特异性杀伤效果。Embelin没有在多倍体RPE-MYC~(Bcl-2)细胞中诱导LC3和caspase-3蛋白的活化,也没有诱导细胞色素C从线粒体内膜释放到细胞质中。同为XIAP抑制剂的AZD5582和SM-164对多倍体RPE-MYC~(Bcl-2)细胞有浓度依赖的细胞毒性,在所测试的最高浓度中,AZD5582杀死了80.3%的多倍体细胞,SM-164杀死了70.1%的多倍体PF-6463922小鼠细胞,并且它们对二倍体细胞都没有明显的杀伤性。对RPE-MYC~(Bcl-2)细胞进行XIAP蛋白的RNA干扰试验后,多倍体细胞和二倍体细胞都没有观察到明显的死亡。【结论】本研究对临床癌症耐药的治疗创建了新的研究系统,筛选出了能特异性的杀伤多倍体癌细胞的中药提取物Embelin。Bcl-2的过度表达可保护二倍体细胞免受EmbelinAverage bioequivalence的细胞毒性影响,但对多倍体细胞无保护作用。Embelin通过非Bcl-2抑制途径对多倍体细胞选择性致死,其作用机制不是通过简单的抗氧化活性,也没有诱导经典的细胞凋亡和自噬,对XIAP蛋白的抑制可能是作用的关键,需要进一步研究。