兩類抗腫瘤多肽抗腫瘤活性、構(gòu)效關(guān)系及作用機(jī)制的研究.pdf

1、化療是腫瘤治療中發(fā)展最快的一個(gè)領(lǐng)域。目前，化療不僅僅是一種姑息治療或者輔助治療的手段，而且已經(jīng)發(fā)展成為一種根治性方法和手段。然而，隨著化療藥物的廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)了越來越多的腫瘤多藥耐藥現(xiàn)象，大大降低了化療藥物的療效。因此，尋找新的化療藥物迫在眉睫。通常，新藥研發(fā)是通過兩種方式實(shí)現(xiàn)，一是通過對現(xiàn)有藥物的化學(xué)改造，二是尋找發(fā)現(xiàn)新的藥物。本論文第一部分內(nèi)容主要集中在目前已經(jīng)臨床應(yīng)用的抗腫瘤多肽放線菌素D的化學(xué)改造方面，以期得到毒性更低、應(yīng)用范圍

2、更廣的新的放線菌素D的類似物，進(jìn)而研究這些類似物的構(gòu)效關(guān)系、作用機(jī)制及體內(nèi)抗腫瘤活性。第二部分則主要研究新發(fā)現(xiàn)的具有不同于傳統(tǒng)抗腫瘤藥物的新的作用機(jī)制的抗菌肽的抗腫瘤活性、作用機(jī)制以及在抗多藥耐藥腫瘤方面的應(yīng)用潛力，以期為發(fā)展具有新的作用機(jī)制的抗腫瘤藥物提供科學(xué)依據(jù)及為多藥耐藥的腫瘤治療提供新的治療策略。 1、抗腫瘤多肽放線菌素D類似物的合成及抗腫瘤作用機(jī)制的研究 放線菌素D(actinomycin D，AMD)是目前臨

3、床應(yīng)用的一種多肽類抗腫瘤藥物，由兩個(gè)對稱的序列為Thr-D-Val-Pro-Sar-L-MeVal的環(huán)狀五肽連接一個(gè)雜三環(huán)發(fā)色團(tuán)組成。其比較窄的抗腫瘤譜及較大的毒性，大大限制了它的應(yīng)用范圍。本研究主要是在前人的基礎(chǔ)上對放線菌素D進(jìn)行了化學(xué)改造，并研究其抗腫瘤活性、毒性及作用機(jī)制。 我們研究了本實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)合成的2位上的D-valine或者5位上的N-甲基-L-valine被D-phe，L-或者D-N- Methyl-valine、

4、N-Methyl-isoleucine、N-Methyl-leucin、N-Methyl-phelalanine及sarcosine取代的一系列類似物的抗菌活性及抗腫瘤活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大部分D-valine被取代的類似物的體外抗菌活性和體外細(xì)胞毒性都明顯低于AMD自身，但是有三個(gè)N-Methyl-L-valine被取代的類似物具有與AMD自身相當(dāng)、甚至更強(qiáng)的體外細(xì)胞毒性。我們進(jìn)一步研究了這幾個(gè)N-甲基-L-valine被取代的類似物的急性

5、毒性和體內(nèi)抗腫瘤活性。結(jié)果顯示類似物4的急性毒性與AMD本身相當(dāng)，而類似物3毒性較AMD稍大一些，是其1.25倍。然而，類似物5的急性毒性低于AMD兩倍以上。這說明肽環(huán)上N-甲基-D-氨基酸的取代可能對于急性毒性的降低有重要作用，或者說N-甲基-D-leucine的取代更優(yōu)，盡管抗腫瘤活性有一定程度的損失。這個(gè)發(fā)現(xiàn)可能對于設(shè)計(jì)和發(fā)展抗腫瘤活性更強(qiáng)、而急性毒性更低的藥物有一定幫助，并且說明N-Methyl-D-leucine取代物在腫瘤的

6、治療中有一定潛力。 [D-Val2，L-MeLeu5]2AMD(Leu5AMD)是這些類似物中比較典型的抗腫瘤活性最好的一個(gè)類似物。在本研究中，研究Leu5AMD對于人胃腺癌細(xì)胞株SGC-7901的增殖的影響，發(fā)現(xiàn)Leu5AMD能夠以劑量依賴的形式抑制SGC-7901細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)其發(fā)生凋亡。Leu5AMD誘導(dǎo)SGC-7901細(xì)胞發(fā)生凋亡是進(jìn)一步通過annexin V-FITC/PI雙染法證實(shí)的。用Leu5AMD處理細(xì)胞后，觀

7、察到凋亡的細(xì)胞中線粒體膜電勢降低、bcl-2蛋白的表達(dá)減少，說明Leu5AMD引起的凋亡可能涉及線粒體與bcl-2相關(guān)的凋亡途徑。 2、抗腫瘤多肽polybia-MPI的抗腫瘤及多藥耐藥腫瘤細(xì)胞的作用機(jī)制的研究 Polybia-MPI(I DWK.K L L D AA KQ I L-NH2)，是一種新的抗菌肽，是從黃蜂Polybia paulista的毒液中分離純化得到的。它具有抗革蘭氏陰性與陽性菌的抗菌活性，而對大鼠的

8、血紅細(xì)胞不引起溶血活性。截至目前為止，還沒有任何關(guān)于其對于任何腫瘤細(xì)胞株的抗腫瘤活性的報(bào)道。在本研究中，我們用Fmoc固相合成法合成了polybia-MPI并研究了其抗腫瘤效力與其細(xì)胞選擇性。結(jié)果顯示，polybia-MPI是通過在細(xì)胞膜穿孔而發(fā)揮其細(xì)胞毒性與抗增殖作用的。Polybia-MPI可以選擇性的抑制前列腺癌和膀胱癌細(xì)胞的生長，而對于正常的小鼠成纖維細(xì)胞具有較低的細(xì)胞毒性。此外，為了研究polybia-MPI的構(gòu)效關(guān)系，我們設(shè)

9、計(jì)并合成了用L-pro取代leu7、Ala8、或者Asp9的三個(gè)類似物。L-pro取代Leu7或者Asp9后能夠顯著的減少α螺旋構(gòu)象的含量，而L-pro取代Ala8能夠徹底的破壞α螺旋構(gòu)象。L-pro取代能夠引起抗腫瘤活性的降低，顯示polybia-MPI中α螺旋構(gòu)象的含量對于其抗腫瘤活性是很重要的。 Polybia-MPI是一種短的陽離子的α-螺旋雙親性肽，其可以選擇性的作用于腫瘤細(xì)胞，其選擇性是基于通過靜電引力與細(xì)胞膜上陰

10、離子磷脂結(jié)合，因此隨著治療過程中耐藥細(xì)胞的頻繁出現(xiàn)，此類具有新的作用機(jī)制的抗腫瘤藥物的發(fā)展越來越受到人們的關(guān)注。Polybia-MPI能夠引起PI和臺盼藍(lán)以相同的速率進(jìn)入細(xì)胞，顯示其作用機(jī)制涉及膜穿透。掃描電鏡和激光共聚焦顯微實(shí)驗(yàn)證實(shí)細(xì)胞死亡是由于細(xì)胞腫脹和破裂引起的，顯示polybia-MPI可以引起細(xì)胞壞死。與傳統(tǒng)的抗腫瘤藥物相比較，polybia-MPI的靶目標(biāo)在于細(xì)胞膜而不是穿過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞而發(fā)揮作用。因此，腫瘤細(xì)胞很難對po