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寻找和开发有效的抗癌活性物质是肿瘤治疗研究的一个热点，而研究有选择性的靶点则为抗癌活性物质的开发和筛选提供更明确的方向。DNA拓扑异构酶作为真核细胞基因转录的重要组成部分，其对于基因转录的控制至关重要。DNA拓扑异构酶抑制剂，通过干扰DNA的遗传代谢，从而发挥抑制肿瘤细胞生长的药理作用，而这种肿瘤抑制作用主要通过促进DNA拓扑异构酶介导的DNA断裂反应来完成：DNA拓扑异构酶抑制剂的抗癌作用并不在于抑制酶本身的活性，而在于促使酶-DNA断裂复合物的形成，使平衡反应趋向于酶-DNA断裂复合物，而随后一是导致DNA断裂的错误修复从而导致细胞凋亡或死亡；二是可断裂复合物的形成促进了DNA的异常重组，这种异常重组进一步激活了细胞中致死性蛋白酶的表达从而导致细胞凋亡或死亡。
各类抗代谢药物，针对核酸合成，常常对DNA合成、RNA转录都有影响，核酸合成因素较多，药物选择性也很广泛，而目前以DNA为靶点的烷化剂，对细胞周期没有选择性，且毒性大，以DNA拓扑异构酶为靶点则克服了上述缺点。本课题通过药理学和现代分子生物学相结合的方法，针对萘酰亚胺类化合物以DNA拓扑异构酶为靶点的特点，筛选出其中最有效的一个化合物M2-A，发现其选择性地将细胞抑制在特定的增殖期，促进细胞凋亡，同时对正常细胞毒性作用小。
本研究通过MTT法，利用五株肿瘤细胞和一株正常细胞对双萘酰亚胺类衍生物M2-A的细胞毒性和抗增殖活性进行了分析，结果显示，HL60细胞对M2-A具有较高的敏感性，并且M2-A对正常细胞株毒性远小于肿瘤细胞。为了进一步研究M2-A对细胞的凋亡作用，通过Hoechst荧光染色、DNA Ladder实验和Annexin V-FITC/PI染色实验进行了分析，结果表明M2-A有很好的诱导细胞凋亡的作用。同时本研究还通过流式细胞分析实验证明M2-A将HL60细胞阻抑在G2期。在体内的抗肿瘤结果显示，M2-A能够显著抑制肿瘤的生长，这为M2-A的进一步临床研究提供了重要的科学依据。
为了研究M2-A抗肿瘤活性的机理，实验通过Western blot方法发现M2-A通过降低p85和Akt的磷酸化作用从而达到阻抑PI3K/Akt通路，并且发现M2-A诱导HL60细胞凋亡是通过抑制NF-KB核转位、调节Bcl-2基因家族表达；通过对Caspase-3，-8，-9活性分析显示M2-A通过线粒体凋亡途径最后激活Caspase酶的级联反应并诱导凋亡。在细胞周期方面，通过Western blot和RT-PCR实验证明M2-A对于Cyclin Bl和Cdkl蛋白的翻译和表达具有调节作用。
本研究与以往对于双萘酰亚胺类化合物研究的不同之处在于，第一次从细胞信号传导通路的角度进行探究，证明出了双萘酰亚胺类化合物M2-A抑制肿瘤增殖作用的作用机制和具体靶蛋白，这为药物的开发设计奠定很好的理论基础。