Bcl-2家族蛋白小分子抑制剂的研究进展

Bcl-2家族蛋白是细胞凋亡途径中一种重要的蛋白,在肿瘤的发生及转移中起着重要的作用.由于Bcl-2家族蛋白在多种癌细胞中高度表达,因此,对其干预成为一种新型肿瘤治疗策略,Bcl-2家族蛋白也成为抗肿瘤的热门靶点之一.本文总结了近年来Bcl-2家族蛋白小分子抑制剂的研究进展.     

Bcl-2蛋白的小分子抑制剂

Bcl-2蛋白家族在调节细胞凋亡中发挥重要作用，人类恶性肿瘤细胞高表达Bcl-2和Bcl-XL，而高表达这些抗凋亡分子的细胞对于化疗药物有抗性，因此，以Bcl-2家族蛋白为靶点的小分子抑制剂成为很有潜力的可用于多种肿瘤治疗的药物，通过下调Bcl-2和Bcl-XL的表达直接影响肿瘤细胞的存活及其对化疗药物的抗性。     

作用于Bcl-2家族抗凋亡亚族蛋白的小分子抑制剂的研究进展

细胞的凋亡是维持机体平衡的重要因素。细胞凋亡由一系列细胞因子调控。Bcl-2蛋白家族是细胞凋亡的关键性调节因子。Bcl-2家族分为抗凋亡和促凋亡两个亚族，他们的相互作用对细胞凋亡信号传导起调控作用。很多肿瘤细胞高表达Bcl-2抗凋亡亚族成员Bcl-2/Bcl-xL。近年来，随着Bcl-2家族各成员的晶体结构相继阐明，人们开始寻找作用于Bcl-2家族抗凋亡亚族蛋白的小分子抑制剂。本文从药物设计角度对该方面的进展作一综述。     

小分子Bcl-2抑制剂的研究与开发

综述细胞凋亡的主要机制、Bcl-xL蛋白结构以及各类小分子Bcl-2抑制剂的研究与开发。高水平表达Bcl-2家族抗凋亡蛋白（如Bcl-2、Bcl-xL等）可导致肿瘤细胞的凋亡过程受阻，并对传统放、化疗产生抵抗性，而下调过表达Bcl-2和Bcl-xL蛋白则可诱导肿瘤细胞凋亡，且逆转肿瘤细胞对治疗的抵抗性或耐药性。因此，作为潜在的癌症治疗策略，以Bcl-2家族蛋白为靶点的小分子抑制剂已成为当今研究热点，X-射线晶体衍射、核磁共振技术、小分子数据库和计算机辅助药物设计等技术也广泛应用于小分子Bcl-2抑制剂的开发。     

Bcl-2蛋白家族作用机制及其抑制剂的研究

综述了Bcl-2蛋白家族成员的结构、作用机制模式及抑制剂，特别是小分子抑制剂的研究进展。凋亡对于调节多细胞生物的个体发育和体内平衡具有重要作用，其异常可导致许多疾病的发生，而Bcl-2蛋白家族在凋亡通路中起重要的调节作用，它们与肿瘤的产生及耐药非常相关，可能成为抗肿瘤药物的新靶点。近几年研究者对它们的抑制剂也进行了初步研究。     

035 选择性诱导表达Bcl-2的乳腺癌细胞凋亡[英]／Westwell A／／Drug Discov Today.

肿瘤细胞的基本特点之一就是逃避细胞凋亡。Bcl-2家族既有抗凋亡蛋白也有促凋亡蛋白。由于抗凋亡Bcl-2蛋白的高水平表达与许多恶性肿瘤相关，抑制Bcl-2或有关抗凋亡蛋白已经成为诱导肿瘤细胞凋亡或提高这些细胞对化疗敏感性的一种策略。     

抗凋亡因子Bcl-2/Bcl-XL蛋白小分子抑制剂研究进展

Bcl-2蛋白家族是细胞凋亡过程中重要的调控因子。Bcl-2、Bcl-XL蛋白的过度表达是肿瘤发生及产生耐药性的重要原因之一,因此其抑制剂的开发已经成为当前抗肿瘤药物研究的热点。本文在简要介绍Bcl-2蛋白家族结构和功能的基础上,对迄今已报道的抗凋亡因子Bcl-2、Bcl-XL蛋白的小分子抑制剂按其结构类型（主要包括BH3类、苯并吡喃类、三联苯及对苯二甲酰胺类、酰胺磺酰胺类、抗霉素类、棉酚类、三酚类、喹唑啉-2(1H)-硫酮类、三吡咯环类及8-氧-8H-苊并[1,2-b]吡咯-9-腈等）进行综述,阐述各类抑制剂的发现、结构修饰、构效关系及活性研究。     

促凋亡基因PUMA的研究进展及其与肿瘤的关系

PUMA(p53 upregulated modulator of apoptosis,p53上调凋亡调控因子)属于Bcl-2家族中的BH3仅有蛋白,可在包括基因毒性应激、癌基因无受控表达、毒素、氧化还原状态改变、感染及生长因子/细胞因子减少等多种应激诱发的细胞依赖p53及非依赖p53机制凋亡中起关键调节作用。PUMA主要机制是将各种凋亡信号传导给胞体内线粒体,线粒体经过各种过程间接作用于Bcl-2家族成员中的Bax和(或)Bak抑制凋亡作用,阻断抑制凋亡家族因子的抗凋亡作用。PUMA直接与所有已知的抗凋亡Bcl-2家族结合并对抗其阻断的线粒体功能障碍和caspase的激活,将细胞推向凋亡程序。PUMA基因的敲除或抑制会导致凋亡抑制,从而潜在的增加了癌症的危险性和治疗的对抗性。PUMA表达的上调可增加癌细胞对放化疗的敏感性,而抑制PUMA的表达可能会遏制组织损伤和退行性疾病细胞的过度死亡,因此PUMA是细胞死亡刺激的总体感应器,为肿瘤和组织损伤治疗提供了有重要意义的药物靶点方向。     

凋亡调节蛋白Bcl-2家族在非小细胞肺癌中的表达

目的在手术切除的原发性非小细胞肺癌(NSCLC)标本中检测凋亡调节蛋白Bcl-2家族中的Bcl-2、Bax和Mcl-1的表达特征和预后的意义。方法用针对人体的Bcl-2、Bax与Mcl-1的特异性鼠源性抗体采用免疫组化法,检测它们在50例NSCLC患者手术切除的石蜡包埋标本中的表达情况,并结合临床病理分型和追踪预后分析其表达的意义。结果(1)非小细胞性肺癌标本中抗凋亡因子Bcl-2和Mcl-1分别有15例(30%)和29例(58%)表达阳性,有23例(46%)的标本中有促凋亡因子Bax表达阳性。Mcl-1与Bax的表达之间存在正相关(P=0.06)。Bcl-2、Bax和Mcl-1的免疫组化染色以胞浆为主。(2)Mcl-1与Bax在肺癌的不同临床病理分型中没有差异(分别为P>0.250和P>0.900)。(3)Bcl-2的表达与原发性NSCLC手术切除患者总的无复发生存率(P=0.02)和无转移生存率(P<0.01)呈负相关,Mcl-1与Bax的表达与预后无关。结论在NSCLC中,Bcl-2家族蛋白Bcl-2、Mcl-1和Bax的表达等都很常见。Mcl-1的抗凋亡功能可能是通过在蛋白质水平与Bax相互作用形成异二聚体,拮抗Bax的促进凋亡功能而实现的。可能由于它们在凋亡中复杂的相互作用,凋亡调节蛋白Bcl-2家族的表达对NSCLC的临床预后没有直接的影响。     

Livin 和 Bcl-2蛋白生物学特性及与膀胱移行细胞癌关系的研究进展

Livin与Bcl-2均为凋亡蛋白抑制因子,二者表达水平升高会打破细胞增殖凋亡平衡,二者可能参与了肿瘤的发生发展过程。本文对Livin和Bcl-2蛋白生物学特性、细胞凋亡的调控作用,二者与膀胱移形细胞癌的关系进行探讨。对临床指导治疗、判断预后提供理论依据。     

姜黄素抗肿瘤作用机制的研究进展

多种恶性肿瘤细胞中表达细胞凋亡抑制蛋白（IAPs）,如：Survivin、NAIP、XIAP、Livin等,同样表达抗细胞凋亡Bcl-2家族蛋白。IAPS介导的凋亡抑制可能是肿瘤细胞耐药而存活的原因之一;Bcl-2家族蛋白在抗肿瘤凋亡及促其凋亡中发挥作用。姜黄素具有抗炎、抗氧化、抑制血管新生等,可以通过调控蛋白表达及相关信号通路促进细胞凋亡、抗肿瘤作用。     

Bcl-2 family members as molecular targets in cancer therapy

Escape from apoptosis is often a hallmark of cancer cells, and is associated to chemotherapy resistance or tumor relapse. Proteins from the Bcl-2 family are the key regulators of the intrinsic pathway of apoptosis, controlling the point-of no-return and setting the threshold to engage the death machinery in response to a chemical damage. Therefore, Bcl-2 proteins have emerged as an attractive target to develop novel anticancer drugs. Current pharmacological approaches are focused on the use of peptides, small inhibitory molecules or antisense oligonucleotides to neutralize antiapoptotic Bcl-2 proteins, lowering the threshold and facilitating apoptosis of cancer cells. We discuss here recent advances in the development of Bcl-2 targeted anticancer therapies.     

靶向Bcl-2、Bcl-xl、Mcl-1、Bcl-w、A1反义核酸抑制消化系肿瘤细胞增殖效果的差异

目的比较靶向Bcl-2、Bcl-xl、Mcl-1、Bcl-w、A1反义核酸(antisense oligodeoxynucleotide,ASO)对消化系统肿瘤细胞(肝癌HepG2细胞、胃癌MGC-803细胞、结肠癌Lovo细胞)的增殖抑制作用和致凋亡作用的差异。方法分别合成靶向Bcl-2、Bcl-xl、Mcl-1、Bcl-w、A1的反义核酸和随机序列反义核酸(randomolig odeoxynucleotide,RODN),采用脂质体Li-pofectamineTM 2000转染细胞,WST法检测相同浓度的5种ASOs对肝癌HepG2细胞、胃癌MGC-803细胞、结肠癌Lovo细胞的增殖抑制作用和致凋亡作用。结果 Bcl-2、Bcl-xl、Mcl-1、Bcl-w、A1等5种ASOs中,不论是对细胞增殖抑制还是致凋亡作用,均以Bcl-xlASO、Mcl-1ASO的作用效果较好。结论在Bcl-2、Bcl-xl、Mcl-1、Bcl-w、A1等5种ASOs中,Bcl-xlASO、Mcl-1ASO可明显抑制消化系肿瘤细胞增殖,诱导细胞凋亡。     

葛根素对人小细胞肺癌H446细胞增殖与凋亡的影响及其作用机制研究

目的观察葛根素对人小细胞肺癌H446细胞增殖与凋亡的影响,并初步探讨其作用机制。方法采用MTr比色法和流式细胞术检测葛根素对H446细胞增殖抑制和诱导凋亡的作用;免疫组化法检测葛根素对PCNA、Bax和Bcl-2蛋白表达的影响。结果40、80μg/ml浓度的葛根素体外作用24、48h,对H446细胞有促增殖作用,在160—640μg／ml浓度范围内,葛根素能够抑制H446细胞的生长,并呈现良好的剂量依赖和时间依赖关系。435μg/ml的葛根素可以诱导H446细胞凋亡。检测葛根素对PCNA、Bax和Bcl-2蛋白表达的影响显示葛根素能够下调PCNA和Bcl-2蛋白的表达,上调Bax蛋白的表达。结论在一定浓度范围内,葛根素可能通过下调PCNA和Bcl-2蛋白的表达,上调Bax蛋白的表达而诱导H446细胞凋亡。     

白术内酯Ⅰ对人胃癌细胞SGC-7901裸鼠移植瘤生长及凋亡的影响

目的：研究白术内酯Ⅰ（atractylenolide Ⅰ）对人胃癌细胞SGC-7901裸鼠移植瘤生长及凋亡相关蛋白Bax、cleaved caspase-3、p53、Bcl-2表达的影响。方法：建立SGC-7901裸鼠移植瘤模型,观察白术内酯Ⅰ对肿瘤生长的影响;TUNEL法检测移植瘤组织中的细胞凋亡;Western blotting检测瘤组织中Bax、Bcl-2、cleaved caspase-3及p53蛋白表达。结果：白术内酯Ⅰ不同程度抑制裸鼠SGC-7901移植瘤的生长,与对照组比较,给药后肿瘤体积（TV,tumor volume）、相对肿瘤体积（RTV,relative tumor volume）和相对肿瘤增殖率[T/C（%）,T_RTV/C_RTV]明显下降;移植瘤组织中凋亡细胞明显增多;白术内酯Ⅰ上调移植瘤组织中Bax、cleaved caspase-3及p53的蛋白表达,下调Bcl-2 的蛋白表达。结论：白术内酯Ⅰ能明显抑制人胃癌细胞SGC-7901裸鼠移植瘤的生长,分子机制主要包括增加Bax、cleaved caspase-3、p53蛋白表达,减少Bcl-2蛋白表达,最终导致肿瘤细胞凋亡。     

重组人血管内皮抑制素促进肺癌细胞共培养体系中血管内皮细胞的凋亡机制研究

目的研究重组人血管内皮抑制素注射液(Endostar,恩度)促进与肺癌细胞A549共培养体系中的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)凋亡及其机制研究。方法通过四甲基偶氮唑蓝(MTT),评价恩度对HUVECs增殖抑制作用;以流式细胞术Annexin V-FITC测定细胞凋亡率;以免疫细胞化学法测定恩度对抑凋亡蛋白Bcl-2和促凋亡蛋白Bax的影响;以Western blotting检测恩度对Bcl-2和Bax蛋白表达的影响。结果恩度能显著抑制肺癌细胞A549/HUVEC共培养体系中HUVEC的增殖;促进HUVECs凋亡;Annexin V-FITC测定显示10、20、40、80、100μg/mL浓度的恩度的凋亡率分别为(5.29±1.21)%、(8.33±0.62)%、(14.81±0.77)%、(21.87±0.96)%、(26.15±1.06)%;免疫细胞化学法和Western blotting检测显示恩度显著下调Bcl-2和上调Bax蛋白的表达。结论结果表明恩度能通过调控Bcl-2家族蛋白促进肺癌细胞与HUVEC共培养中血管内皮细胞的凋亡。