李晋芳,等.端粒酶及端粒酶抑制剂的研究 LI Jin—fang,et a1.Telomerase and Telomerase Inhibitor ・287・ 有研究表明DNA的二级结构对端粒酶活性有 明显影响,有人根据独特的端粒酶核酸二级结构设 计一种新型的端粒酶抑制方法,即靶向它的底物.端 粒,这种独特的二级结构就是由端粒酶合成的突出 的富含G的单链折叠而成的G一四联体。现已确认一 系列的阳离子卟啉作为G一四联体相互作用因子 血病细胞株K562的端粒酶活性【l4】。值得说明的是. 上述诱导剂本身并不能直接抑制端粒酶活性.而是 影响细胞分化而使端粒酶活性下调,但其作用机制 目前尚不清楚。 2.6化疗药物对端粒酶活性的影响 胡晓文等【l5】测定平阳霉素化疗的口腔癌肿瘤组 织中的活性端粒酶,表明用药组端粒酶活性检出率 (Q1As),能稳定G一四联体,通过妨碍端粒酶与端粒结 合而间接抑制端粒酶活性,而且卟啉很容易进入培 养的肿瘤细胞核内。 2.3通过核苷类似物竞争性抑制端粒酶的转录过程 端粒酶在催化合成端粒DNA的过程中,常需4 种三磷酸单核苷酸的参与,利用一些核苷酸类似物 可竞争性抑制端粒酶的反转录过程.使其活性抑制 并阻止端粒的延长。叠氮脱氧胸苷fAZ,r)属核苷类似 物,由于它是一种逆转录酶抑制剂,表明它可能对端 粒酶活性产生抑制作用.可在癌细胞中降低端粒酶 活性,使端粒缩短,影响细胞的增殖及生长。Melana 等【l21,在培养基中加入叠氮脱氧胸苷(AZT)发现四种 乳腺癌细胞系和T4白血病细胞都出现生长抑制和 端粒酶活性的抑制。 2.4对细胞内调节机制进行调控抑制端粒酶活性 端粒酶活性调节机制,除了两个主要成分 hTER和hTERT外,还有几个辅助蛋白的参与,如 TEP—l,p23和hsp90。另外端粒酶活化也离不开化学 修饰酶的作用,它们包括磷酸酶A、蛋白激酶C,Akt 激酶和其他的参与全酶组装及功能行使或调节翻译 后修饰的酶类。由于以上这些蛋白质在调节活性端 粒酶的过程中非常重要.因此就有可能通过它们相 应的抑制因子的作用达到抑制端粒酶活性的目的。 例如,hsp90抑制剂格尔德霉素(Geldanamycin)和新 生霉素(Novobiocin) ̄被证实是一个很有希望的端粒 酶抑制剂。 2.5通过细胞分化诱导剂抑制端粒酶活性 端粒酶活性可随肿瘤细胞的分化程度不同而变 化,分化低其恶性程度高,端粒酶活性亦高,提示细 胞分化水平与端粒酶活性之间存在着某种关系, Bestiliny ̄‘31的研究发现,维甲酸(RA)、二甲亚砜(DMSO) 和TPA在诱导HL60白血病细胞系永生化细胞终止 分化时,明显抑制端粒酶活性,使凋亡细胞增加, DMSO作用于Brakitt淋巴瘤Raji细胞系,发现产生 可逆性G0\G1停滞并伴端粒酶活性的抑制;国内亦 有人用维甲酸和苦参碱间接抑制了大肠癌细胞和白 及强阳性表达率明显比对照组的端粒酶活性检出率 及强阳性表达率低,有显著性差异。 商洪涛等【。63采用TRAP—PCR—ELISA法研究了 平阳霉素对人舌癌Tca8113细胞的抑制作用和对端 粒酶活性的影响。研究发现平阳霉素对人舌癌 Tca8113细胞有明显的抑制作用且呈浓度依赖性。 对细胞大体形态和超微结构有明显的改变,下调c. myc、bac一2的表达,且抑制端粒酶活性且有一定的 时间依赖性。表明平阳霉素可以明显抑制Tca8ll3 细胞的增殖活性及其转移复发倾向,还可作用于 线粒体,在下调c—myc、bac一2的表达的同时抑制端 粒酶活性。 2.7天然草药成分对端粒酶活性的抑制 研究证实许多天然草药成分具有端粒酶抑制作 用。先后有学者发现板蓝根提取物板蓝根二酮B对 人肝癌细胞BEL一7402、卵巢癌A2780细胞的端粒酶 有抑制作用 :欧洲槲寄生提取物被用于肿瘤化疗 的辅助治疗。其主要活性成分被认为是凝集素VCA, 有学者研究槲寄生凝集素能诱导人肝癌细胞细胞凋 亡,并观察到端粒酶活性降低【嘲。姚华等【-91观察茶多 酚能够抑制人舌鳞状细胞癌Tca8ll3细胞增殖和端 粒酶催化亚基(hTERT)的转录和表达,抑制端粒酶 催化亚基可能是茶多酚抗癌的机制之一。 3问题与展望 随着端粒、端粒酶研究的不断深入,以端粒酶为 靶的端粒酶抑制策略,不同于普通的具有细胞毒性 的抗肿瘤治疗,将有望成为更有效更安全的肿瘤治 疗新方案。这些抑制剂在体外实验中都能有效的抑 制端粒酶的活性,部分动物体内实验也证实了这些 抑制剂的有效抗肿瘤作用,但是仍有很多的问题是 未知或有待解决:(1)由于端粒酶活性在不同类型肿 瘤中和正常组织细胞中的表达均存在量化不一的复 杂性.由此增加了以量定性诊断的难度,同时也增加 了不同类型肿瘤以及正常组织细胞对端粒酶抑制剂 毒性评价的难度。如何把握恰当的剂量对不同类型 维普资讯 http://www.cqvip.com
288・ ・口腔颌面外科杂志2007年9月第17卷第3期 Joum ̄of Oral and Maxillofacial Surgery Vo1.17 No.3 September,2007 肿瘤端粒酶活性的有效抑制,增加端粒酶抑制剂的 细胞内浓度和减少降解是亟待解决的问题。减轻损 害或不损害有端粒酶活性表达的正常组织细胞f生 殖细胞和造血干细胞),仍有大量的研究工作需要完 成。(2)由于肿瘤细胞有一定的端粒长度,在端粒酶 抑制剂发挥作用后仍需经过一定的时间延搁才会产 生对肿瘤细胞的效应,患者能否长时间负瘤并且不 发生肿瘤的扩散,长时间的处理是否会对正常细胞 有细胞毒性作用。(3)在部分肿瘤中现已发现端粒延 长的旁路途径,抑制端粒酶活性可能会激活这些旁 路途径;虽然多数肿瘤中存在端粒酶的激活,但是 仍有部分肿瘤并无端粒酶活性成为端粒酶抑制剂治 疗的盲区。这些问题的解决,还有待大量的临床与实 验的研究解决。 参考文献: [11 Harah K,Yamashita K,Shinada G,et a1.Clinicopahtoligic signiifcance of telomerase activity and hTERT mRNA expression in non—small cell lung cancer【J].Lung Cancer, 2001,34(2):219—226. [21 Fukushina I, Shinomuia N, Nakamuia K, et a1. Demonstration of human telomerase reverse transcriptase by in situ hybridization in lung carcinoma[J1.Oncol Rep, 2004,12(6):1227—1232. [3】 Fujimoto R,Kamata N,Yokoyama K,et a1.Expression of telomerase components in oral keratinocytes and squamous cell carcinomas[J1_Oral Oncol,2001,37(2);132— 140. [41 Kim NW,Piatyszek MA,Prowse KR, et a1. Speciifc association of hummen telomerase activity with immortal cells and cancer[J1_Science,1994,266(5193):201 1-2015. [51 Cong YS,WrightWE,Shay JW.Human telomerase and its regulation[J1.MicrobiolMol Biol,2002,66(3):407-425. [61 Shay JW,Bacchetti S.A survey of telomerase activity in human cancer[J1.Eur J Cancer,1997,33(5):787—791. [71 Vega LR,MateyakMK,Zakian VA.Getting to the end: Telomerase access in yeast and humans[J1_Nat Rev Mol Cell Biol,2003,4(12):948—959. [81 Galderisi U,Cascino A, Giordano A,et a1. Antisense oligonucleotides as therapeutic agents [J1.Cell Physiol, 1999,181(2):251-257. [9】 BajpaiAK,Park JH, Moon IJ. Rapid blockade of telomerase activity and tumor cell growth by the DPL lipofection of ribbon antisense to hTR[J1. Oncogene, 2005,24(43):6492—6501. [10】 Herbert BS,Pongracz K, Shay JW, et a1. 0ligonucleotideN3’ _+P5’phosphoramidates as efifcient telomerase inhibitors[J1.Oncogene,2002,21(4):638—462. Horikawa I,Oshimura M, Ba ̄ett J C.Repression of the telomerase catalytic subunit by a gene on human chromosome 3 that induces cellular senescence[J1.Mol Carcinog,1998,22(2):65—72. [12】 Melana SM,Holand JF,Pogo BG.Inhibition of cell growth and telomerese activity of breast cancer cells in vitro by 3'-azido一3'-deoxythymidine[J】.Cancer Res,1998,4(3):693— 696. [13】 Bestilny LJ,Brown CB,Miura Y,et a1.Selective inhibition of telomerase activity during terminal differentiation of immortal cell lines[J1.Cancer Res,1996,56(16):3796—3802. [14】 徐梅,范慕帧,曹淑兰.二氟甲基鸟氨酸对K562细胞生 长特性的影响及其与端粒酶活性的相关性[J1.中国肿瘤 生物治疗杂志,2000,7(4):247.250. [15】 胡晓文,孙宏晨,欧阳喈,等.平阳霉素化疗对口腔癌患 者端粒酶活性的影响[J1.口腔医学纵横,2001,17(2):106— 108. [16】 商洪涛,刘锐,陈鹏,等.平阳霉素对人口腔癌细胞的抑 制作用和对端粒酶活性的影响fJ1.中国美容医学,2006, 15(6):638—640. [17】 梁永红,侯华新,黎丹戎,等.板蓝根二酮B体外抗癌活 性研究[J1.中草药,2000,31(7):531—533. [18】 Lyu SY,Choi SH,Park WB.Korean mistletoe lectin—induced apoptosis in hepatocarcinoma cells is associated with inhibtion of telomerase via mitochondrial controlled pathway independent of p53[J】.Arch Pharm Res,2002,25 (1):93—101. [19】 姚华.王慧明,吴求亮,等.茶多酚对舌鳞 细胞癌细胞 增殖和端粒酶催化亚基的抑制作用[J1_中华口腔医学杂 志,2005,40(6):45 1-454.
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