亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        水生動物來源的抗腫瘤活性肽作用機制研究進展

        2015-04-11 03:26:06張永進姜紹通陸劍鋒
        海洋科學(xué) 2015年8期
        關(guān)鍵詞:多肽細胞株誘導(dǎo)

        張永進, 林 琳, 姜紹通, 陸劍鋒

        (合肥工業(yè)大學(xué) 生物與食品工程學(xué)院, 安徽 合肥 230009)

        生物活性肽能調(diào)節(jié)人體多種生理功能, 有提高免疫、抗腫瘤、抗病毒和降血壓等作用, 而且肽類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)類型十分豐富, 有巨大的藥物活性篩選潛力, 是當前國際藥品與保健品界最熱門的研究對象和極具發(fā)展前景的功能因子[1]。在中國, 生物活性肽開發(fā)利用的研究起步較晚, 易楊華等[2]從棕色扁海綿(Phakellia fusca)中獲得一個具有較好抗腫瘤活性的新型類環(huán)七肽的 phakellistatin (Pro-Gly-Phe-Pro-Trp-Leu-Thr), 這也是首次從產(chǎn)于中國海域的Phakellia屬海綿動物中分離獲得此類化合物。近年來, 各種生化測試儀器性能不斷提升, 分析方法也在不斷改進, 為更深入地研究小分子活性肽類物質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。Suenaga等[3]從截尾海兔(Dolabella auricularia)中分離得到了一種活性物質(zhì) aurilide, 經(jīng)核磁共振和高效液相色譜技術(shù)精確地測定了它的結(jié)構(gòu), 表明其為 26個氨基酸殘基組成的環(huán)肽, 對人宮頸癌細胞株HelaS3有一定抗性, 其IC50(半抑制濃度或稱半抑制率)值為11 μg/mL。

        癌癥(亦稱惡性腫瘤)是一種在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生嚴重不良影響的疾病, 每年造成數(shù)百萬人死亡。據(jù)世界衛(wèi)生組織預(yù)測, 到 2030年這一數(shù)字將達到 1300萬。迄今, 人類還無法找到治愈癌癥的有效方法。手術(shù)治療僅對早期癌癥有一定作用, 對晚期病人卻無能為力。放療給病人造成的痛苦巨大, 甚至難以接受。所以, 尋找新型、高效和低毒的抗癌藥物仍是當前科學(xué)家們不得不面臨的一項重大課題。眾所周知,地球表面積的2/3以上為海洋所覆蓋, 水生生物的種類和生物總量均遠高于陸生生物。然而, 人類對水生生物的認識還相當有限, 利用率也只有 1%左右, 存在極大的開發(fā)空間。1967年, 美國舉行了題為“向海洋尋求藥物”的專題討論會, 人類利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段向水生生物尋求藥物的探索從此正式拉開序幕, 水生生物尤其是水生動物的藥用研究由此獲得加速發(fā)展[4]。海洋活性物質(zhì)尤其是生物活性肽類物質(zhì)的功能各異, 種類眾多, 作用機制也相當復(fù)雜。因此, 作者就水生動物來源的生物活性肽抗腫瘤活性機理加以綜述,為利用這些機理尋找更多的抗腫瘤活性肽類物質(zhì)提供參考, 也為發(fā)現(xiàn)更多的抗腫瘤新靶點提供思路和啟示。

        1 直接作用于腫瘤細胞的抗腫瘤機理

        1.1 細胞毒作用

        1.1.1 抑制DNA和蛋白質(zhì)合成

        細胞周期的程序調(diào)控主要由各種細胞周期蛋白(cyclins)、細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)等調(diào)控因子共同完成, 能抑制相關(guān)酶活性或基因表達的藥物均能阻斷細胞周期, 發(fā)揮抗腫瘤作用[5]。DNA干擾劑是一類以 DNA為靶點的抗腫瘤藥物, 通過與DNA結(jié)合形成DNA加合物(adducts), 導(dǎo)致DNA鏈間、鏈內(nèi)或分子間的交聯(lián), 隨后發(fā)生DNA單鏈斷裂、DNA雙鏈斷裂或者 DNA與蛋白質(zhì)交聯(lián), 最終導(dǎo)致腫瘤細胞死亡[6]。Urdiales等[7]從加勒比海海鞘(Trididenumsp.)中分離得到 5種具有抗腫瘤活性的環(huán)酯肽 didemnins系列, 其中環(huán)七肽 didemnin B(圖1a)既能抑制蛋白質(zhì)的合成, 也能抑制 DNA和 RNA的合成。研究didemnin B對黑色素瘤細胞株B16細胞周期作用表明, 它可殺傷各期細胞, 尤以 G1至 S期細胞敏感。此外, didemnin B對淋巴癌細胞株L1210 的 IC50值為 1×10–3μg/mL, 對白血病細胞株P(guān)388 的 IC50值為 7.5×10–4μg/mL[8]。Aplidine(APLD)(圖1b)是從地中海地區(qū)采集的海鞘(Aplidin abbican)中分離得到的一種蛋白質(zhì)合成抑制劑, 是 didemnins B的一個羥基氧化成羰基所得的化合物, 抗腫瘤活性較 didemnins更強[9]。泥蚶(Arca granosa)多肽在(0.25~1.0)g/L內(nèi), 對人肺癌細胞株A549和人腎癌細胞株 Ketr-3的增殖以及細胞蛋白質(zhì)合成具有明顯的抑制作用, 對 A549和 Ketr-3的周期阻滯分別為G2-M期和G0-Gl期; 泥蚶多肽在(100~400)mg/kg內(nèi),對小鼠S180和H22肉瘤的抑瘤率分別達到29.35%~55.43%和 26.87%~44.12%, 明顯延長艾氏腹水瘤小鼠的生存時間[10]。

        圖1 didemnin B(a)和aplidine(b)的分子結(jié)構(gòu)式

        1.1.2 作用于微管蛋白

        微管(microtubule)是由 α、β兩種微管蛋白異二聚體聚合而成的管狀聚合物, 是真核細胞骨架的重要組成部分。微管參與許多細胞功能, 包括維持細胞形態(tài), 胞內(nèi)物質(zhì)的運輸, 細胞器的定位, 鞭毛和纖毛的運動, 染色體運動和細胞分裂等。無論是促進還是抑制微管蛋白聚合, 都能影響有絲分裂過程, 使細胞生長受到抑制[11]。Edler等[12]從兩種海鞘(Didemnum cuculiferuin和Polysyncranton lithostrotum)中發(fā)現(xiàn)了同一種含有 13個氨基酸的雙環(huán)肽 vitilevuamide(圖2a)。Vitilevuamide對人腫瘤細胞有細胞毒作用,LC50(半數(shù)致死濃度或稱半數(shù)致死劑量)值為(6~31)mmol/L, 其微管蛋白聚合抑制劑的細胞篩選實驗結(jié)果呈陽性, 劑量為5.6 mmol/L的作用效果與62.5 mmol/L秋水仙堿效果相當; 同時其體內(nèi)實驗結(jié)果表明, 當vitilevuamide劑量為30 mg/kg時, 對小鼠白血病生命延長率可達 70%。另外, 還有學(xué)者從截尾海兔中分離到一種有效的抗有絲分裂劑dolastatin-10(圖2b), 同樣能夠抑制微管的形成和聚集; 它與微管蛋白的結(jié)合位點靠近抗腫瘤藥物長春堿與微管蛋白的結(jié)合位點, 可使停滯在有絲分裂期的細胞大量聚集, 從而抑制細胞生長[13]。

        圖2 vitilevuamide(a)和dolastatin-10(b)的分子結(jié)構(gòu)式

        1.1.3 誘導(dǎo)腫瘤細胞脹亡

        脹亡主要表現(xiàn)出細胞受損后的體積擴大, 膜通透性增加, DNA裂解為非特異片段, 最后細胞溶解和胞質(zhì)泄漏等特征[14]。光鏡下觀察脹亡早期的細胞,可見胞漿疏松化并且有空泡形成, 膜泡中主要是液體, 很少含有細胞器, 這些與凋亡早期的細胞皺縮、胞漿濃縮及出芽改變等特點有較大區(qū)別; 電鏡下觀察發(fā)現(xiàn), 脹亡細胞的胞膜上微絨毛消失, 完整性被破壞, 早期即出現(xiàn)孔道, 接著胞膜崩解, 細胞內(nèi)容物外溢并出現(xiàn)組織炎癥反應(yīng), 而凋亡晚期的胞膜皺縮內(nèi)陷、分割包裹、形成凋亡小體, 周圍并不出現(xiàn)炎癥反應(yīng)[15]。

        線粒體損傷、細胞膜破壞和鈣穩(wěn)態(tài)失衡都可能引起細胞脹亡[14]。Lin等[16]用一種從石斑魚(Epinephelus coioides)中分離的抗菌肽作用于人纖維肉瘤 HT1080細胞和巨噬細胞 RAW264.7 , 2 h后HT1080癌細胞出現(xiàn)裂解, 內(nèi)容物質(zhì)外泄并最終死亡,而同樣處理的巨噬細胞則相對不敏感, 僅出現(xiàn)局部腫脹現(xiàn)象。類似地, Tan等[17]從海綿(Discodermia kiiensis)中得到了系列活性脂肽lipodiscamides A-C,此類提取物對白血病細胞株 P388和宮頸癌細胞株HeLa有穩(wěn)定的抑制效果。Kahalalide F(圖3)是一種來自水生動物的多肽抗腫瘤臨床藥物, 對人前列腺和乳腺癌細胞顯示出很強的細胞敏感性, 而對正常人體細胞的敏感性則降低5~40倍; 經(jīng)kahalalide F處理后的細胞在激光共聚焦顯微鏡和電鏡下均可發(fā)現(xiàn)典型的細胞脹亡特征, 包括細胞質(zhì)腫脹并液泡化,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊腫, 線粒體損傷和質(zhì)膜破裂等[18]。

        圖3 kahalalide F的分子結(jié)構(gòu)式

        1.1.4 抑制拓撲酶或端粒酶

        目前腫瘤治療中, DNA拓撲酶已成為某些抗腫瘤藥的作用靶點。拓撲酶可以調(diào)控DNA的空間結(jié)構(gòu),在復(fù)制、轉(zhuǎn)錄以及基因重組的過程中, 是保持基因構(gòu)型完整性必不可少的。而拓撲酶抑制劑正是基于通過干擾拓撲酶的作用, 引起 DNA單鏈或雙鏈斷裂,最終誘導(dǎo)細胞凋亡[19-20]。拓撲酶抑制劑誘導(dǎo)細胞凋亡或死亡的機制主要包括促進拓撲酶介導(dǎo)的DNA斷裂和阻斷基因的轉(zhuǎn)錄[21-22]。

        端粒酶(telomerase)是由RNA和蛋白質(zhì)組成的一種核糖核蛋白復(fù)合物, 90%的腫瘤組織中端粒酶活性表達呈陽性, 而正常組織中端粒酶活性表達呈陰性,可見組織器官中端粒酶的活性表達與腫瘤的發(fā)生存在密切的相關(guān)性[23]。端粒酶具有逆轉(zhuǎn)錄酶活性, 能以自身RNA亞單位為模板合成端粒DNA, 維持細胞染色體端的活性, 使細胞能夠無限增殖。通過抑制端粒酶活性而治療惡性腫瘤尚存在較大困難, 原因主要是由于端粒酶在干細胞和生殖細胞中也呈陽性表達。以端粒酶為靶點治療惡性腫瘤成功的關(guān)鍵是找到一種既可特異性地抑制端粒酶活性, 又不損傷正常細胞的端粒酶抑制劑[24]。細胞毒類活性肽一般都有極強的細胞殺傷能力, 但這些活性肽的作用靶點往往不具有選擇性, 即在干擾腫瘤細胞增殖、代謝的同時, 也會損傷正常細胞, 導(dǎo)致患者出現(xiàn)嚴重的化療副作用, 如骨髓抑制、免疫抑制等, 因此, 如何提高其特異性和靶向性, 值得進一步研究[25-26]。

        1.2 誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡

        細胞凋亡主要有兩條途徑, 即死亡受體途徑和線粒體途徑[27-28]。死亡受體途徑是由胞外腫瘤壞死因子(TNF)超家族的死亡配體(如 TNFa、FasL/CD95L、TWEAK和 TRAIL)引發(fā), 死亡配體與對應(yīng)的細胞表面受體(分別對應(yīng)TNFR、Fas/CD95、DR3、DR4/DRS)結(jié)合, 使受體三聚化并激活[29]。激活的受體通過死亡域(death domain)募集銜接蛋白(如TRADD、FADD), 銜接蛋白通過死亡效應(yīng)域(death effect domain)與procaspase-8形成復(fù)合物, 稱為死亡誘導(dǎo)信號復(fù)合物(death-inducing signaling complex,DISC)[30]。Procaspase-8具有弱的催化活性, 可發(fā)生自我剪接并活化, 活化產(chǎn)生的 caspase-8釋放到胞質(zhì)中啟動caspase級聯(lián)反應(yīng), 導(dǎo)致細胞凋亡[31]。激活的caspase-8能使胞質(zhì)中的促凋亡蛋白Bid斷裂成tBid轉(zhuǎn)移到線粒體上, 誘導(dǎo)細胞色素 C從線粒體釋放進入胞質(zhì), 從而把死亡受體途徑和線粒體途徑聯(lián)系起來, 擴大了凋亡信號[32]。

        線粒體途徑中, Bcl-2蛋白家族在線粒體外膜通道的形成中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。Bcl-2蛋白家族分為抗凋亡蛋白和促凋亡蛋白??沟蛲龅鞍装?Bcl-2、Bcl-xl等, 含4個高度保守的Bcl-2同源結(jié)構(gòu)域(Bcl-2 homology domain, BH1-4)和一個疏水性C-末端結(jié)構(gòu)域HCD, 其BH1、BH2和BH4是抗凋亡活性所必須,而HCD結(jié)構(gòu)域與蛋白在細胞內(nèi)的靶向定位有關(guān)。促凋亡蛋白又分為兩個亞類: 多結(jié)構(gòu)域蛋白和BH3-only蛋白[33]。多結(jié)構(gòu)域蛋白含有BH1-3和HCD,包括Bax、Bak、Bok等。BH3-only蛋白僅含有BH3結(jié)構(gòu)域, 有或沒有HCD結(jié)構(gòu)域, 包括Bid、Bim、Bad等, 其BH3結(jié)構(gòu)域?qū)cl-2蛋白家族成員之間的相互作用及促凋亡活性極為重要[34-35]。烏賊墨寡肽(sepia ink oligopeptide, SIO)是從烏賊(Sepia esculenta)墨中得到的三肽, 這種三肽可以顯著抑制人前列腺癌細胞株DU145、PC3和LNCaP增殖。用SIO處理24 h后, 抗凋亡蛋白Bcl-2表達量下降, 而凋亡蛋白Bax表達量明顯上升, 而且Bax/Bcl-2的表達比是增大的[36]。楊永芳等[37]研究了紫貽貝(Mytilus edulis)酶解多肽體外抗腫瘤活性, 實驗結(jié)果表明該肽可以下調(diào)腫瘤細胞中Bcl-2基因的表達。初步推斷紫貽貝酶解多肽可能是通過誘導(dǎo)細胞凋亡來實現(xiàn)抗腫瘤的。Pardaxin是一種源自石紋豹鰨(Pardachirus marmoratus)的線型抗菌肽, Wu等[38]用小鼠纖維肉瘤細胞株MN11研究了它的抗腫瘤活性, 細胞培養(yǎng)和軟瓊脂集落形成實驗表明, pardaxin可以抑制癌細胞株MN11的增殖;透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn), pardaxin改變了MN11細胞膜的結(jié)構(gòu), 并使之出現(xiàn)典型的凋亡特征, 如線粒體損傷、細胞核皺縮及核膜破裂等; 實時定量 PCR和酶聯(lián)免疫實驗證明, pardaxin通過核轉(zhuǎn)錄因子(NF-κB)通路誘導(dǎo)了細胞凋亡。

        1.3 誘導(dǎo)腫瘤細胞分化

        腫瘤細胞是正常細胞分化失控的細胞, 腫瘤細胞與正常細胞最本質(zhì)的區(qū)別是基因組發(fā)生不同形式的突變[39]。慢性粒細胞性白血病(CML)病人的 9號與22號染色體易位形成bcr/abl融合基因, bcr/abl編碼的新蛋白質(zhì) P210含有極高酪氨酸蛋白激酶活性,使周圍蛋白質(zhì)的磷酸化程度增強, 導(dǎo)致細胞增殖[40]。白血病細胞株 K562源于 CML患者, 有研究證明K562細胞經(jīng)誘導(dǎo)分化后, bcr/abl轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物顯著下降,P210蛋白質(zhì)水平降低, 糾正了細胞增殖的混亂程度,趨向分化[41]。

        抑癌基因可以誘導(dǎo)細胞分化, 如 PTEN基因定位在人類 10號染色體長臂 2區(qū) 3帶第 3亞帶(10q23.3), 不僅能誘導(dǎo)細胞周期抑制, 而且在細胞黏附和細胞遷移、分化、衰老和凋亡等各種生理活動中發(fā)揮重要作用。它同時表現(xiàn)出抑癌基因的特性和磷酸酶活性, 通過磷酸化與去磷酸化的動態(tài)變化,介導(dǎo)腫瘤細胞 G1期阻滯, 抑制瘤細胞侵襲, 促進細胞分化[42-43]。張海濤等[44]從產(chǎn)自北部灣的中國鱟(Tachypleus tridentatus)血液中分離到一種小分子多肽, 研究發(fā)現(xiàn)該多肽相對分子質(zhì)量小于 14 400 Da,其氮端 15個氨基酸殘基為: N-P-L-I-R-A-I-Y-IG-A-T-V-G-P, 質(zhì)量濃度為 120 mg/L時, 可明顯抑制白血病細胞株HL60、K562和人肺癌細胞株SPCA1等細胞的生長。李祺福等[45]發(fā)現(xiàn)鱟血小分子肽能有效改變肝癌細胞惡性形態(tài)和超微結(jié)構(gòu)特征, 改變肝癌細胞相關(guān)酶活性和抗原表達, 對肝癌細胞具有一定的誘導(dǎo)分化作用。

        惡性腫瘤細胞在形態(tài)、功能等方面都類似于未分化的胚胎細胞, 分化誘導(dǎo)劑可使腫瘤細胞向正常成熟方向逆轉(zhuǎn), 一般不直接殺傷腫瘤細胞。所以誘導(dǎo)腫瘤細胞分化的基本特點在于不是殺傷腫瘤細胞,而是誘導(dǎo)腫瘤細胞分化為正常細胞或接近正常細胞甚至成為對抗腫瘤的細胞。Bernay等[46]從長牡蠣(Crasostrea gigas)勻漿液中分離得到具有抗腫瘤作用的低分子牡蠣活性肽BPO-1。實驗表明, BPO-1可以明顯抑制胃腺癌和肺腺癌細胞的增殖, 使癌細胞形態(tài)發(fā)生改變, 失去原有的惡性表型。

        1.4 逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞多藥耐藥性

        多重耐藥性是指腫瘤細胞對一種抗腫瘤藥物耐藥的同時, 對其他結(jié)構(gòu)和機制不同的藥物也產(chǎn)生耐藥性。其形成機制主要有3種[47]: (1)細胞膜P-糖蛋白(permeability-glycoprotein, P-gp)、多藥耐藥相關(guān)蛋白(multidrug resistance associated protein, MRP)和胞漿中的肺耐藥蛋白(lung resistance protein, LRP)過度表達形成藥物外輸泵, 使抗癌藥物在腫瘤細胞內(nèi)蓄積下降; (2)谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(GST)單獨或與谷胱甘肽(GSH)一起參與多種細胞毒素代謝及解毒過程,其過度表達不僅可以催化親電性烷化劑與谷胱甘肽結(jié)合, 使其更有極性而加強外排, 還可直接與親電物質(zhì)結(jié)合, 消除自由基或過氧化物, 保護腫瘤細胞;(3)許多化療藥物是細胞凋亡的誘導(dǎo)劑, 當與細胞凋亡相關(guān)的因子及基因(如p53、NF-κB等)異常時也能引起腫瘤細胞多藥耐藥。如前所述, 肽類物質(zhì)aplidine(APLD)是一種蛋白合成抑制劑, Tognon等[48]發(fā)現(xiàn) APLD還可通過控制多藥轉(zhuǎn)運蛋白 P-gp表達,逆轉(zhuǎn)人卵巢癌細胞的耐藥性。

        1.5 誘導(dǎo)腫瘤細胞自噬

        近年來研究發(fā)現(xiàn), 一些活性多肽可以通過誘導(dǎo)腫瘤細胞自噬的方式將癌細胞清除或抑制其進一步擴散[49]。但目前尚未從水生動物體內(nèi)獲取此類生物活性肽。

        2 間接作用于腫瘤細胞的抗腫瘤機理

        2.1 調(diào)節(jié)機體免疫功能

        現(xiàn)代免疫學(xué)研究表明, 生物活性肽可通過激活免疫細胞如 NK細胞、巨噬細胞、淋巴細胞等提高機體免疫力, 或改變機體對腫瘤細胞的生長學(xué)效應(yīng)而產(chǎn)生細胞或體液介導(dǎo)的抗腫瘤免疫, 并且對機體無任何不良反應(yīng)[50]。扇貝多肽是近年來從櫛孔扇貝(Chlamys farreri)中提取的一種小分子水溶性肽。杜衛(wèi)等[51]利用RP-HPLC從櫛孔扇貝中分離得到4個分子量(800~1000)Da的小分子多肽, 并對其進行了藥理活性測試。結(jié)果表明, 扇貝多肽不僅能顯著減輕地塞米松(DEX)對免疫細胞的抑制作用, 還可以增強免疫細胞活性。吳萍茹[52]從二色桌片參(Mensamaria intercedens)的體中分離純化得到二色桌片參糖蛋白GPMI-I及其部分酶解產(chǎn)物 GPMI-Ⅱ。實驗表明GPMI-I在30 mg/kg及120 mg/kg劑量下可顯著降低BALB/c 荷瘤小鼠的肝指數(shù)(liver index)。同時隨著其劑量增加, 抑瘤作用也隨之增強。而經(jīng)蛋白酶水解后得到的糖蛋白GPMI-II在劑量20 mg/kg時對小鼠肉瘤 S180有較顯著的抑制作用, 抑瘤率達 48.8%, 在40 mg/kg劑量下能夠顯著地降低荷瘤小鼠肝指數(shù)。Ding等[53]研究櫛孔扇貝多肽對60Co輻射小鼠的保護作用, 發(fā)現(xiàn)扇貝多肽能提高受試小鼠組織勻漿中超氧化物歧化酶、過氧化氫酶的活性, 降低組織中活性氧和丙二醛的含量, 同時提高機體總抗輻射和氧化損傷能力, 防止放射輻射所致的基因突變或癌變。

        2.2 抑制腫瘤血管生長

        1971年, Folkman等[54]提出腫瘤生長依賴于血管的學(xué)說, 后來根據(jù)腫瘤血管的生長和分布狀況,將腫瘤的生長分為血管前期和血管期。在血管前期腫瘤細胞處于休眠狀態(tài), 腫瘤生長得到明顯抑制;而在血管期, 腫瘤的新生血管生長活躍, 依靠豐富毛細血管網(wǎng)提供活躍代謝環(huán)境, 腫瘤得以快速生長和轉(zhuǎn)移。實體瘤的生長、發(fā)展和轉(zhuǎn)移與腫瘤血管生成有密切關(guān)系, 超過(1~2)mm3沒有血管生成, 腫瘤細胞則表現(xiàn)為不能生長。因此抑制腫瘤微血管生成可有效阻止腫瘤的發(fā)展。李龍江等[55]發(fā)現(xiàn), 魚精蛋白可明顯降低腫瘤內(nèi)血管密度, 具有抗腫瘤作用。體外實驗研究發(fā)現(xiàn), 魚精蛋白能明顯抑制雞胚絨毛囊膜上的血管生成。給移植瘤動物皮下注射魚精蛋白, 腫瘤生長明顯受到抑制。羅紅宇等[56]從赤魟(Dasyatis akajei)軟骨中獲得高純度的血管生成抑制因子DCAIF-I對雞胚絨毛尿囊膜新生血管生成具有明顯的抑制效果, 并具有一定的量效關(guān)系, SDS-PAGE檢測可知其分子量為62 kDa。

        機體癌變組織常處于低氧狀態(tài)。此時, 組織中低氧誘導(dǎo)因子α亞基(HIF-1α)對血管形成會發(fā)揮有效的調(diào)節(jié)作用, HIF-1α的活性受到抑制時, 腫瘤組織中血管生成也會受到抑制。另外, HIF-1α還參與了腫瘤發(fā)生發(fā)展的其他一些環(huán)節(jié)[57-60]。

        2.3 抑制腫瘤細胞轉(zhuǎn)移浸潤

        腫瘤轉(zhuǎn)移是癌癥難以治愈的主要原因, 也是惡性腫瘤的基本特征。腫瘤轉(zhuǎn)移過程包括從腫瘤原發(fā)灶脫離, 進入周圍基質(zhì), 進入血液循環(huán)或淋巴系統(tǒng),黏附在血管內(nèi)皮細胞(vascular endothelial cell, VEC)并向血管外及遠處遷移浸潤[61]。腫瘤細胞侵襲力很大程度上依賴于所處的微環(huán)境, 細胞外基質(zhì)和基底膜的降解是腫瘤轉(zhuǎn)移過程中的重要環(huán)節(jié), 這些組織結(jié)構(gòu)的破壞和降解需要相應(yīng)的溶酶參與, 這個龐大的蛋白溶酶家族統(tǒng)一被稱為基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metallo proteinases, MMPS)[62]。腫瘤細胞在胞外基質(zhì)中的轉(zhuǎn)移有兩種明顯不同的途徑, 分別是間充質(zhì)轉(zhuǎn)移(mesenchymal migration, MM)和變形轉(zhuǎn)移(amoeboid migration, AM)[63]。間充質(zhì)轉(zhuǎn)移是通過金屬蛋白激酶(MMPs)和絲氨酸蛋白酶(SP)不斷降解胞外基質(zhì)形成一條腫瘤細胞轉(zhuǎn)移通路; 變形轉(zhuǎn)移是腫瘤細胞主動改變自己的形狀, 在胞外基質(zhì)已有的狹小空隙中擴散, 而不發(fā)生胞外基質(zhì)的催化降解。體外實驗證明, 通常腫瘤細胞轉(zhuǎn)移方式為MM, 當腫瘤組織微環(huán)境發(fā)生改變, 如基質(zhì)降解酶活性被藥物抑制, 腫瘤細胞轉(zhuǎn)移方式會由 MM轉(zhuǎn)變?yōu)锳M (mesenchymal to amoeboid transition, MAT)[64]。2005年, Williams等[65]從新幾內(nèi)亞海域的海綿(Neopetrosiasp.)中獲得三環(huán)肽類 neopetrosiamides(圖4), 在人結(jié)腸癌細胞 LS174T(該細胞僅有變形轉(zhuǎn)移)的侵襲實驗中發(fā)現(xiàn), neopetrosiamides質(zhì)量濃度為6 μg/mL可有效抑制腫瘤細胞變形轉(zhuǎn)移。如果用neopetrosiamides來控制MAT細胞, 有望徹底阻斷腫瘤細胞侵襲途徑。

        圖4 neopetrosiamides的分子結(jié)構(gòu)式

        3 結(jié)論與展望

        經(jīng)過世界各國學(xué)者幾十年的研究探索之后,活性肽(尤其是海洋生物活性肽)巨大的藥用、食用及保健作用已經(jīng)得到較好的發(fā)掘利用。然而, 生物活性肽的開發(fā)也面臨著一些難題: 一些水生動物抗腫瘤活性肽具有特殊的結(jié)構(gòu), 如含有多種修飾基團、D 型氨基酸、封閉的 N 末端等, 給活性分析帶來一定困難[66]; 一些活性肽在具有明確的抗腫瘤活性同時, 也存在一定的毒副作用, 難以在臨床上直接使用; 還有些活性肽難以大量提取純化, 面臨藥源不足問題。針對這些難題, 一方面可以利用蛋白質(zhì)工程技術(shù), 對多肽分子進行合理改造, 選擇性地增強其藥效, 降低毒副作用。另一方面運用基因工程方法進行大規(guī)模生產(chǎn), 解決藥源問題。而對于眾多的小分子肽, 則可以采用構(gòu)建融合蛋白的方法, 在既穩(wěn)定其構(gòu)象又不影響其活性的同時大量獲取基因重組產(chǎn)品。此外, 可以結(jié)合噬菌體展示技術(shù), 對結(jié)構(gòu)各異、數(shù)量眾多的小分子肽實現(xiàn)高通量特異性高效篩選。近年來, 隨著有機合成技術(shù)的進步, 越來越多的海洋活性肽可以運用半合成、全合成等方法人工合成, 并且保持其真實結(jié)構(gòu)和活性作用。

        就抗腫瘤應(yīng)用方面, 生物活性肽已初步顯示出了其重要的價值。但在抗癌活性肽的篩選過程中, 人們往往把更多的目光投向海洋生物[67], 淡水動物的藥用開發(fā)價值卻被嚴重忽視。如游麗君等[68]用可控酶解技術(shù)分離純化出泥鰍(Oriental weatherfish)蛋白中的抗氧化肽, 同時發(fā)現(xiàn)其還有一定的抗疲勞和抗腫瘤功效。此外, 除了具有明確的抗癌抑瘤作用外,很多淡水動物活性肽表現(xiàn)出良好的抗氧化活性, 間接提示其潛在的抗腫瘤活性[69]。如王艷梅等[70]發(fā)現(xiàn)黃緣盒龜(Cistoclemmys flavomarginata)肌肉酶解所得的小分子肽具有很強的抗氧化能力, 對羥自由基、超氧陰離子自由基、DPPH自由基和過氧化氫均有較好的清除作用, 而且還具一定的還原能力、亞鐵離子螯合能力和亞油酸自氧化抑制能力, 其抗腫瘤活性也特別值得進一步發(fā)掘。由此可見, 淡水動物同樣有巨大的藥用開發(fā)價值。

        [1] Petit K, Biard J F.Marine natural products and related compounds as anticancer agents: an overview of their clinical status [J].Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry, 2013, 13(4): 603-631.

        [2] 易楊華, 李玲, 林厚文, 等.我國南海總合草苔蟲和海綿中新的抗腫瘤活性成分的研究[J].第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報, 2002, 23(3): 236-239.

        [3] Suenaga K, Mutou T, Shibata T, et al.Aurilide, a cytotoxic depsipeptide from the sea hareDolabella auricularia: isolation, structure determination, synthesis,and biological activity[J].Tetrahedron, 2004, 60(38):8509-8527.

        [4] Newman D J, Cragg G M, Snader K M.Natural products as sources of new drugs over the period 1981-2002[J].Journal of Natural Products, 2003, 66(7):1022-1037.

        [5] Kastan M B, Bartek J.Cell-cycle checkpoints and cancer[J].Nature, 2004, 432(7015): 316-323.

        [6] Hurley L H.DNA and its associated processes as targets for cancer therapy[J].Nature Reviews Cancer,2002, 2(3): 188-200.

        [7] Urdials J L, Morata P, De Castro I N, et al.Antiproliferative effect of dehydrodidemnin B (DDB),a depsipeptide isolated fromMediterranean tunicates[J].Cancer Letters, 1996, 102(1): 31-37.

        [8] Schwartsmann G, Da Rocha A B, Berlinck R G S, et al.Marine organisms as a source of new anticancer agents[J].The Lancet Oncology, 2001, 2(4): 221-225.

        [9] Mayer A, Gustafson K R.Marine pharmacology in 2005–2006: Antitumour and cytotoxic compounds[J].European Journal of Cancer, 2008, 44(16): 2357-2387.

        [10] 姚如永, 初曉, 陳守國, 等.海洋泥蚶多肽抗腫瘤作用的實驗研究[J].中國藥學(xué)雜志, 2006, 41(11): 868-870.

        [11] Pellegrini F, Budman D R.Review: tubulin function,action of antitubulin drugs, and new drug development[J].Cancer Investigation, 2005, 23(3): 264-273.

        [12] Edler M C, Fernandze A M, Lasstoa P, et al.Inhibition of tubulin polymerization by vitilevuamide, a bicyclic marine peptide, at a site distinct from colchicine, the vinca alkaloids, and dolastatin 10[J].Biochemical Pharmacology, 2002, 63(4): 707-715.

        [13] 曹王麗, 宋佳希, 李芳秋.海洋生物抗腫瘤多肽海兔毒素-10及其衍生物的研究進展[J].醫(yī)學(xué)研究生學(xué)報,2011, 24(11): 1208-1211.

        [14] Van Cruchten S, Van Den Broeck W.Morphological and biochemical aspects of apoptosis, oncosis and necrosis[J].Anatomia, Histologia, Embryologia, 2002,31(4): 214-223.

        [15] Waters J P, Pober J S, Bradley J R.Tumour necrosis factor and cancer[J].The Journal of Pathology, 2013,230(3): 241-248.

        [16] Lin W J, ChienY L, Pan C Y, et al.Epinecidin-1, an antimicrobial peptide from fish (Epinephelus coioides)which has an antitumor effect like lytic peptides in human fibrosarcoma cells[J].Peptides, 2009, 30(2):283-290.

        [17] Tan K C, Wakim Oto T, Abe I.Lipodiscamides AC,new cytotoxic lipopeptides fromDiscodermia kiiensis[J].Organic Letters, 2014, 16, 3256-3259.

        [18] Suarze Y, Gonzalez L, Cuadrado A, et al.Kahalalide F,a new marine-derived compound, induces oncosis in human prostate and breast cancer cells[J].Mollecular Cancer Therapy, 2003, 2(9): 863-872.

        [19] Champoux J J.DNA topoisomerases: structure,function, and mechanism[J].Annual Review of Biochemistry, 2001, 70(1): 369-413.

        [20] Denny W A, Baguley B C.Dual topoisomerase I/II inhibitors in cancer therapy[J].Current Topics in Medicinal Chemistry, 2003, 3(3): 339-353.

        [21] Pommier Y.DNA topoisomerase I inhibitors: chemistry,biology, and interfacial inhibition[J].Chemical Reviews, 2009, 109(7): 2894-2902.

        [22] Nitiss J L.Targeting DNA topoisomerase II in cancer chemotherapy[J].Nature Reviews Cancer, 2009, 9(5):338-350.

        [23] Frumento G, Piazza T, Di Carlo E, et al.Targeting tumorrelated immunosuppression for cancer immunotherapy[J].Endocrine, Metabolic & Immune Disorders-Drug Targets, 2006, 6(3): 223-237.

        [24] Serrano D, Bleau A M, Fernandez-Garcia I, et al.Inhibition of telomerase activity preferentially targetsaldehyde dehydrogenase-positive cancer stem-like cells in lung cancer[J].Molecular Cancer, 2011, 10(1): 1-15.

        [25] Elting L S, Cooksley C, Chambers M, et al.The burdens of cancer therapy[J].Cancer, 2003, 98(7):1531-1539.

        [26] Shay J W, Zou Y, Hiyama E, et al.Telomerase and cancer[J].Human Molecular Genetics, 2001, 10(7):677-685.

        [27] Thouburn A.Death receptor-induced cell killing[J].Cellular Signalling, 2004, 16(2): 139-144.

        [28] Zheng L, Lin X, Wu N, et al.Targeting cellular apoptotic pathway with peptides from marine organisms[J].Biochimica et Biophysica Acta(BBA)-Reviews on Cancer, 2013, 1836(1): 42-48.

        [29] Lavrik I, Golks A, Krammer P H.Death receptor signaling[J].Journal of Cell Science, 2005, 118(2):265-267.

        [30] Wang L, Yang J K, Kabaleeswaran V, et al.The Fas-FADD death domain complex structure reveals the basis of DISC assembly and disease mutations[J].Nature Structural & Molecular Biology, 2010, 17(11):1324-1329.

        [31] Zhao Y, Sui X, Ren H.From procaspase-8 to caspase-8:Revisiting structural functions of caspase-8[J].Journal of Cellular Physiology, 2010, 225(2): 316-320.

        [32] Johnstone R W, Ruefli A A, Lowe S W.Apoptosis: a link between cancer genetics and chemotherapy[J].Cell,2002, 108(2): 153-164.

        [33] Martinou J C, Youle R J.Mitochondria in apoptosis:Bcl-2 family members and mitochondrial dynamics[J].Developmental Cell, 2011, 21(1): 92-101.

        [34] Debatin K M.Apoptosis pathways in cancer and cancer therapy[J].Cancer Immunology, Immunotherapy, 2004,53(3): 153-159.

        [35] Kang M H, Reynolds C P.Bcl-2 inhibitors: targeting mitochondrial apoptotic pathways in cancer therapy[J].Clinical Cancer Research, 2009, 15(4): 1126-1132.

        [36] Huang F, Yang Z, Yu D, et al.Sepia ink oligopeptide induces apoptosis in prostate cancer cell lines via Caspase-3 activation and elevation of Bax/Bcl-2 ratio[J].Marine Drugs, 2012, 10(10): 2153-2165.

        [37] 楊永芳, 丁國芳, 楊最素, 等.紫貽貝酶解多肽體外抗腫瘤活性研究[J].浙江海洋學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2011, 30(2): 113-118.

        [38] Wu S P, Huang T C, Lin C C, et al.Pardaxin, a fish antimicrobial peptide, exhibits antitumor activity toward murine fibrosarcomain vitroandin vivo[J].Marine Drugs, 2012, 10(8): 1852-1872.

        [39] Thomas R K, Baker A C, Debiast R M, et al.High-throughput oncogene mutation profiling in human cancer[J].Nature Genetics, 2007, 39(3): 347-351.

        [40] Hehlmann R, Hochhaus A, Baccarani M.Chronic myeloid leukaemia[J].The Lancet, 2007, 370(9584):342-350.

        [41] Druker B J, Talpaz M, Resta D J, et al.Efficacy and safety of a specific inhibitor of the BCR-ABL tyrosine kinase in chronic myeloid leukemia[J].New England Journal of Medicine, 2001, 344(14): 1031-1037.

        [42] Zheng H C, Li Y L, Sun J, et al.Growth, invasion,metastasis, differentiation, angiogenesis and apoptosis of gastric cancer regulated by expression of PTEN encoding products[J].World Journal of Gastroenterology,2003, 9(8): 1662-1666.

        [43] TianS Z, Jiang X Q, Chi H C, et al.Expression of p73 and PTEN in laryngeal squamous cell carcinoma and their clinical significance[J].Cancer, 2004, 23(1):90-94.

        [44] 張海濤, 張海風(fēng), 祝其鋒, 等.鱟血細胞多肽誘導(dǎo)HL-60細胞凋亡時線粒體膜電位的變化[J].中國癌癥雜志, 2002, 12(2): 123-126.

        [45] 李祺福, 歐陽高亮, 劉慶榕, 等.中國鱟鱟素誘導(dǎo)人肝癌 SMMC-7721細胞分化的觀察[J].癌癥, 2002,21(5): 480-483.

        [46] Bernay B, Baudy-Flock M, Zanuttini B, et a1.Ovarian and sperm regulatory peptides regulate ovulation in the oysterCrasostrea gigas[J].Mollecular Reproduction and Development, 2006, 73(5): 607-616.

        [47] Krishna R, Mayer L D.Multidrug resistance (MDR) in cancer: mechanisms, reversal using modulators of MDR and the role of MDR modulators in influencing the pharmacokinetics of anticancer drugs[J].European Journal of Pharmaceutical Sciences, 2000, 11(4):265-283.

        [48] Tognon G, Bernasconi S, Celli N, et al.Induction of resistance to Aplidin? in a human ovarian cancer cell line related to MDR expression[J].Cancer Biology &Therapy, 2005, 4(12): 1325-1330.

        [49] Shoji-Kawata S, Sumpter R, Leveno M, et al.Identification of a candidate therapeutic autophagyinducing peptide[J].Nature, 2013, 494(7436): 201-206.

        [50] Reiche E M V, Nunes S O V, Morimoto H K.Stress,depression, the immune system, and cancer[J].The Lancet Oncology, 2004, 5(10): 617-625.

        [51] 杜衛(wèi), 劉曉萍, 梁惠, 等.扇貝多肽對淋巴細胞的保護作用和反相液相色譜分析[J].中國海洋藥物, 2000,19(5): 27-29.

        [52] 吳萍茹, 陳粵.二色桌片參糖蛋白的分離性質(zhì)與抗腫瘤活性的研究[J].中國海洋藥物, 2000, 19(5): 4-6.

        [53] Ding B X, Wang C B.Inhibitory effect of polypeptide fromChlamy farrerion UVB-induced apoptosis and DNA damage in normal human dermal fibroblastsin vitro[J].Acta Pharmacologica Sinica, 2003, 24(10):1006-1010.

        [54] Folkman J.Tumor angiogenesis: therapeutic implications[J].New England Journal of Medicine,1971, 285(21): 1182-1186.

        [55] 李龍江, 溫玉明.血管生成抑制及聯(lián)合化療治療頰黏膜鱗癌的動物實驗研究[J].臨床口腔醫(yī)學(xué)雜志, 1995,11(1): 9-12.

        [56] 羅紅宇, 余新威, 錢曉.赤魟軟骨血管生成抑制因子的純化及抗血管生成活性驗證[J].水產(chǎn)學(xué)報, 2007,31(6): 813-817.

        [57] Pugh C W, Ratcliffe P J.Regulation of angiogenesis by hypoxia: role of the HIF system[J].Nature Medicine,2003, 9(6): 677-684.

        [58] Yeo E J, Chun Y S, Park J W.New anticancer strategies targeting HIF-1[J].Biochemical Pharmacology, 2004,68(6): 1061-1069.

        [59] Semenza G L.Targeting HIF-1 for cancer therapy[J].Nature Reviews Cancer, 2003, 3(10): 721-732.

        [60] Liu G, Liu M, Wei J, et al.CS5931, a novel polypeptide inCiona savignyi,represses angiogenesis via inhibiting vascular endothelial growth factor (VEGF) and matrix metalloproteinases (MMPs)[J].Marine Drugs, 2014,12(3): 1530-1544.

        [61] Freidl P, Gilmour D.Collective cell migration in morphogenesis, regeneration and cancer[J].Nature Reviews Molecular Cell Biology, 2009, 10(7): 445-457.

        [62] Fingleton B.Matrix metalloproteinases: roles in cancer and metastasis[J].Frontiers in Bioscience: A Journal and Virtual Library, 2005, 11: 479-491.

        [63] Valastyan S, Weinberg R A.Tumor metastasis:molecular insights and evolving paradigms[J].Cell,2011, 147(2): 275-292.

        [64] Wolf K, Mazo I, Leung H, et al.Compensation mechanism in tumor cell migration mesenchymalamoeboid transition after blocking of pericellular proteolysis[J].The Journal of Cell Biology, 2003,160(2): 267-277.

        [65] Williams D E, Austin P, Diaz-Marrero A R, et al.Neopetrosiamides, peptides from the marine spongeNeopetrosiasp.that inhibit amoeboid invasion by human tumor cells[J].Organic Letters, 2005, 7(19):4173-4176.

        [66] Korhonen H, Pihlanto A.Bioactive peptides:production and functionality[J].International Dairy Journal, 2006, 16(9): 945-960.

        [67] Lin X, Liu M, Hu C, et al.Targeting cellular proapoptotic molecules for developing anticancer agents from marine sources[J].Current Drug Targets,2010, 11(6): 708-715.

        [68] 游麗君.泥鰍蛋白抗氧化肽的分離純化及抗疲勞, 抗癌功效研究[D].廣州: 華南理工大學(xué), 2010.

        [69] 魏志權(quán), 茍巧, 張偉.過氧化氫酶與腫瘤的關(guān)系[J].癌變· 畸變· 突變, 2013, 25(1): 79-81.

        [70] 王艷梅, 萬全, 陸劍鋒, 等.黃緣盒龜肉的酶解工藝優(yōu)化及其體外抗氧化活性研究[J].水產(chǎn)學(xué)報, 2013,37(4): 622-630.

        猜你喜歡
        多肽細胞株誘導(dǎo)
        齊次核誘導(dǎo)的p進制積分算子及其應(yīng)用
        同角三角函數(shù)關(guān)系及誘導(dǎo)公式
        高多肽含量苦瓜新品種“多肽3號”的選育
        續(xù)斷水提液誘導(dǎo)HeLa細胞的凋亡
        中成藥(2017年12期)2018-01-19 02:06:52
        大型誘導(dǎo)標在隧道夜間照明中的應(yīng)用
        抗HPV18 E6多肽單克隆抗體的制備及鑒定
        穩(wěn)定敲低MYH10基因細胞株的建立
        胎盤多肽超劑量應(yīng)用致嚴重不良事件1例
        Rab27A和Rab27B在4種不同人肝癌細胞株中的表達
        穩(wěn)定抑制PAK2蛋白表達的HUH—7細胞株的建立
        国产97色在线 | 亚洲| √天堂中文官网在线| 亚洲无码在线播放| 久久久久久无码av成人影院| 熟妇人妻av中文字幕老熟妇| 久久精品免费免费直播| 无码熟妇人妻av在线影片| 四虎永久免费一级毛片| 成年奭片免费观看视频天天看| 日本一区二区三区中文字幕视频| 日本伦理美乳中文字幕| 国产在线精品观看一区二区三区| 国产人妻熟女高跟丝袜| 妺妺窝人体色www看人体| 国产亚洲精品bt天堂精选| 亚洲级αv无码毛片久久精品| 伊人久久亚洲综合影院首页| 成美女黄网站18禁免费| 日本一区二区在线播放| 在线视频中文字幕一区二区三区| 久久精品国产亚洲av麻豆长发| 国产激情电影综合在线看| 永久免费不卡在线观看黄网站| 免费无码又爽又刺激高潮的视频网站| 给我播放的视频在线观看| 精品一区二区av在线| 无码国产精品一区二区免费式芒果 | 日本一区二区三区在线播放 | 亚洲一区亚洲二区中文字幕| 中文字幕午夜精品久久久| 电影内射视频免费观看| 国产精品美女一区二区三区| 精品国产AⅤ一区二区三区4区| 精品系列无码一区二区三区| 草逼视频免费观看网站| 欧美老妇交乱视频在线观看| 在线亚洲人成电影网站色www| 欧美丝袜激情办公室在线观看| 国产风骚主播视频一区二区| 国产av天堂亚洲国产av天堂| 婷婷综合缴情亚洲|