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哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）信号通路通过整合来自细胞内外的信号，在调控细胞生长、增殖、存活和代谢等诸多细胞活动中发挥关键作用。mTOR信号通路中原癌基因的突变激活或抑癌基因的功能缺失性突变使该信号通路异常激活，该通路的异常激活与肿瘤的发生、发展和耐药性密切相关，大量研究表明mTOR信号通路是肿瘤治疗的重要靶点。目前已有数个mTOR信号通路抑制剂进入临床应用或临床研究，因此开发新颖mTOR信号通路抑制剂并阐明其抗肿瘤作用机制具有重要意义。 N-羟基邻苯二甲酰亚胺(N-Hydroxyphthalimide，NHPI)是我们筛选获得的mTOR信号通路抑制剂，抗肿瘤活性研究发现小分子化合物NHPI选择性地抑制人乳腺癌细胞BT-20、人结肠癌细胞LoVo和HT-29的增殖。研究进一步运用流式细胞术、蛋白免疫印迹、裸鼠移植瘤模型等实验方法，对NHPI的体内外抗肿瘤活性进行评价并对其抗肿瘤作用分子机制进行探讨。细胞周期和凋亡检测发现，NHPI剂量依赖性地诱导BT-20和LoVo细胞G2/M期周期阻滞和细胞凋亡。蛋白免疫印迹结果表明NHPI引起的细胞G2/M期周期阻滞与cyclin B1和cdc2蛋白表达下调相关。此外，NHPI剂量依赖性地诱导BT-20细胞线粒体膜电位降低并引起caspase3和caspase9剪切活化而不影响caspase8的活性，表明NHPI通过线粒体途径诱导BT-20细胞凋亡。深入的作用机制研究发现，NHPI显著地抑制BT-20和LoVo细胞中mTOR复合物1(mTORC1)和mTOR复合物2(mTORC2)信号通路，克服由于抑制mTORC1而引起的Akt和ERK反馈激活。NHPI不影响人乳腺癌细胞MDA-MB-231的增殖也不影响该细胞中mTOR信号通路，表明抑制mTOR信号通路是NHPI抑制细胞增殖的重要机制之一。裸鼠体内抗肿瘤活性实验结果表明，NHPI显著地抑制BT-20裸鼠体内移植瘤的生长并且未对裸鼠产生明显毒性，进一步肿瘤组织蛋白免疫印迹分析发现NHPI降低mTOR在S2448位、S6在S235/236位、4E-BP1在S65位以及Akt在S473位的磷酸化，表明NHPI抑制BT-20裸鼠体内移植瘤的生长与抑制mTORC1和mTORC2信号通路相关。 综上所述，NHPI作为新颖mTOR信号通路抑制剂，选择性抑制人乳腺癌细胞BT-20、人结肠癌细胞LoVo和HT-29的增殖并且显著抑制BT-20裸鼠体内移植瘤的生长，NHPI的抗肿瘤活性与抑制mTOR信号通路密切相关，具体的NHPI抗肿瘤分子机制及其作用靶点有待进一步研究。