定量构效关系方程对靶向蛋白激酶C-α mRNA的反义药物的活性预测

以往研究对34个针对蛋白激酶C-α mRNA二级结构设计的反义药物（AS-ODNs）进行了定量构效关系（QSAR）分析并得到QSAR方程. 本研究再次设计10个AS-ODNs验证QSAR方程对药物活性预测的可靠性．结果显示其中4个AS-ODNs IC₅₀值明显低于阳性对照ISIS3521（P<0.05）. 8个AS-ODNs与ISIS3521的实测IC₅₀与QSAR方程预测相符,实测与预测IC₅₀之间相关系数为0.76(P<0.05）. 两个AS-ODNs,AP1261(20)和AP0186(20)的实测IC₅₀与预测不符. 结果提 示QSAR方程一定程度上反映了AS ODNs活性与靶结构的关系,对预测反义药物生物活性有益. 但QSAR方程难以解释的其他因素需进一步研究以优化反义药物设计.     

合用C-Raf和PKC-αmRNA为靶点的反义寡核苷酸增强对肺腺癌A549细胞体外生长的抑制作用

观察了靶向 C- raf m RNA ( ISIS51 32 )和PKC- α m RNA( ISIS352 1 )的反义硫代寡核苷酸合用对肺腺癌 A549细胞体外增殖的抑制作用 ( MTT法 ) .单用药组药物浓度为 50 0 ,2 0 0和 80 nmol·L-1;合用组 A两药浓度分别为 2 50 ,1 0 0及 40 nmol· L-1,即两药药量减半 ,药物摩尔浓度之和与单用药相同 .合用组 B两药浓度分别为 50 0 ,2 0 0及 80nmol·L-1,但作用时间减半 (各 3h) ,两药作用时间之和与单用药相同 .结果表明 ,在合用组 A,两药浓度水平为 1 0 0 nmol· L-1时 ,对 A549细胞生长的抑制作用大于 ISIS352 1单用药组的 2 0 0 nmol· L-1水平 ( P<0 .0 1 ) ;在合用组 B,两药浓度水平为 2 0 0和 80 nmol· L-1时 ,对 A549细胞生长的抑制作用分别大于 ISIS352 1单用药组的 2 0 0 nmol· L-1和ISIS51 32单用药组的 80 nmol· L-1水平 ( P<0 .0 1 ) ;其余合用组各个药物浓度水平的效应 ,与相应的单用药组的效应相近 .提示靶向不同癌基因的反义药物合用 ,可能增强对肿瘤细胞的抑制作用 .     

基于二级结构的靶向蛋白激酶C-α mRNA的反义药物设计及构效关系分析(英文)

目的:通过优化靶向蛋白激酶C-αmRNA的反义设计,获得优于阳性药ISIS3521的反义药物。方法:RNAstructure预测靶mRNA二级结构,针对二级结构单元设计。体外评价药物对A549细胞增殖的抑制效应。SPSS进行构效关系(QSAR)分析。结果:29个反义药物中3个IC_(50)值显著低于ISIS3521。靶二级结构单元膨胀环、内环、结点的碱基数、药物结构自由能和反应自由能在QSAR方程中有统计意义。多元回归R=0.68,P=0.0193。2个S-ODN有良好的靶结构与自由能但药效差。结论:计算机辅助药物设计有助于获得体外药效优于ISIS3521的反义药物。靶二级结构单元的不稳定程度和自由能影响药效。影响药效的其它因素则有待进一步研究。     

合用C-Raf和PKC-α mRNA为靶点的反义寡核苷酸增强对肺腺癌A549细胞体外生长的抑制作用

观察了靶向C-raf mRNA（ISIS5132）和PKC-α mRNA（ISIS3521）的反义硫代寡核苷酸合用对肺腺癌A549细胞体外增殖的抑制作用(MTT法). 单用药组药物浓度为500,200和80 nmol·L^-1;合用组A两药浓度分别为250,100及40 nmol·L^-1,即两药药量减半,药物摩尔浓度之和与单用药相同. 合用组B两药浓度分别为500,200及80 nmol·L^-1,但作用时间减半（各3 h）,两药作用时间之和与单用药相同. 结果表明,在合用组A,两药浓度水平为100 nmol·L^-1时,对A549细胞生长的抑制作用大于ISIS3521单用药组的200 nmol·L^-1水平(P<0.01);在合用组B,两药浓度水平为200和80 nmol·L^-1时,对A549细胞生长的抑制作用分别大于ISIS3521单用药组的200 nmol·L^-1和ISIS5132单用药组的80 nmol·L^-1水平（P<0.01）;其余合用组各个药物浓度水平的效应,与相应的单用药组的效应相近. 提示靶向不同癌基因的反义药物合用,可能增强对肿瘤细胞的抑制作用.     

基于系统发育与模拟mRNA结构设计的靶向蛋白激酶C-α的反义药物

目的:系统发育比较分析与二级结构模拟结合用于反义药物优化设计。方法:靶向自由能低的完全保守区域设计反义脱氧寡核苷酸(ODN)。体外评价ODN对人A549细胞和鼠B16-BL6细胞的增殖抑制效应。细胞原位杂交与RT-PCR方法检测靶mRNA表达。用裸鼠荷A549肿瘤和小鼠荷B16肿瘤模型评价ODN的体内活性。结果:3个ODN体外对A549细胞的IC_(50)值显著低于阳性对照ISIS3521。效果最佳的ODN AP1261可剂量依赖地抑制PKC-α mRNA的表达。AP1261在0.005-0.5mg·kg~(-1)·d~(-1)的剂量范围内可抑制A549和B16肿瘤的体内生长。相同剂量下AP1261对A549肿瘤体内生长的抑制率显著高于ISIS3521,而ISIS3521对鼠B16肿瘤的体内外生长无影响。结论:AP1261可能成为有效的抗癌药物或佐剂,系统发育比较分析与二级结构模拟相结合有助于反义药物设计。     

4-取代鬼臼脂素衍生物的QSAR研究

应用量子化学中的 MNDO方法对 14个 4-取代鬼臼脂素衍生物进行了构型优化和有关电子结构的计算 ,并探讨了电子结构与抗肿瘤活性的关系 ,获得一显著性较好的 QSAR方程 :( log1/IC50 ) =2 80 .794EHOMO-1.784E总 +93.85 3( R=0 .92 8) ,表明 4-取代鬼臼脂素衍生物的药物活性与 HOMO能量及分子总能量、分子体积均有关。     

bcl-2反义肽核酸诱导HL-60 K562细胞凋亡

目的　探讨不同结构的反义药物对HL 60、K562细胞系生物学活性的影响。方法　应用细胞计数、细胞形态观察和流式细胞术观察并比较反义肽核酸和反义寡核苷酸对白血病细胞HL 60、K562生物学活性的影响。结果　 1 0 μmol/L靶向bcl 2mRNA蛋白编码区的反义肽核酸能有效地抑制HL 60、K562细胞的生长、下调bcl 2蛋白的水平及诱导细胞凋亡。 1 0 μmol/L针对bcl 2mRNA同样靶点的反义肽核酸和寡核苷酸作用HL 60和K562细胞 72h ,反义肽核酸仍表现出较强的促细胞凋亡的作用 ,而反义寡核苷酸诱导细胞凋亡的作用则有所下降。结论　反义bcl 2肽核酸能诱导HL 60、K562细胞的凋亡 ,比反义寡核苷酸有更好的反义作用。     

靶向HER-2 mRNA模拟二级结构中局部保守序列的反义药物优化设计及QSAR分析(英文)

目的:验证mRNA二级结构保守性在反义药物设计中的作用,获得靶向HER-2 mRNA的优于已报道阳性药物的序列。方法:RNAstructure用于模拟HER-2 mRNA二级结构,设计21个反义硫代寡脱氧核苷酸(S-ODN)。用SK-BR-3乳腺癌细胞评价S-ODN体外活性,SPSS进行定量构效关系(QSAR)分析,RT-PCR检测S-ODN对HER-2表达的影响。结果:11个靶向模拟二级结构完全保守局域(LM)的S-ODN中,有9个获得低于或相似于HA4的IC_(50)值,且其IC_(50)值显著低于靶向部分保守与非保守LM的AS-ODN(P<0.05),靶二级结构单元膨胀环的碱基数,靶结构自由能在QSAR方程中有统计意义,多元回归R=0.967,P=0.005)。结论:针对模拟靶mRNA二级结构中高度保守LM部位进行反义药物设计可提高阳性率,并获得优于阳性对照的S-ODN。     

一个新的靶向HER-2 mRNA的反义寡核苷酸,HA824,对HER-2表达的影响(英文)

目的　观察HA82 4 ,这种新合成的靶向HER 2mRNA的反义寡核苷酸对SK BR 3乳癌细胞株mRNA和蛋白表达的特异性作用。方法　以HA4为阳性对照 ,随机序列为随机对照检测了HA82 4对SK BR 3细胞生长的抑制作用与IC50 值 ;采用逆转录聚合酶链反应 (RT PCR)、流式细胞技术、免疫组织化学法检测了对SK BR 3细胞mRNA与蛋白表达的影响。结果　结果表明HA82 4对SK BR 3乳癌细胞的生长有剂量依赖性的抑制作用〔IC50 (nmol·L- 1) :HA82 4 ,(47± 2 6 ) ;HA4 ,(97± 4 1) ;随机序列 ,(2 5 1± 86 )。HA82 4vsHA4 ,P <0 .0 5〕。HA82 4还显著抑制了HER 2mRNA与蛋白的表达 (免疫组化结果 :HA82 4 ,1+染色 ;HA4 ,2 +染色 ;随机序列 ,3+染色 ;流式细胞技术检测结果 ,荧光强度分别为 :HA82 4 ,338.6 ;HA4 ,35 5 .5 ;随机序列 ,5 32 .4 )。结论HA82 4对SK BR 3乳癌细胞生长的抑制作用与特异性的抑制HER 2表达有关     

具有抗癌活性的喜树碱类化合物的构效关系研究

目的 探寻喜树碱类似物的电子结构与抗癌活性的关系。方法 应用分子力学MM 法、量子化学从头算法和AMl法对18个喜树碱类似物进行几何优化，计算了化合物的电子结构，并应用逐步回归方法探寻化合物量子化学指数和抗癌活性的关系。结果 (1)喜树碱类似物的1og P与活性参数间呈抛物线关系；(2)分子的log P及20位碳原子电荷是影响化合物抗癌活性的重要因素；7位取代基的疏水参数1og P2对分子的log P影响很大；(3)得到较显著的QSAR方程：pIC50＝38．123 8．0907log P—0．81425(log P)^2—682．379QC20。结论 疏水性对喜树碱类似物的活性影响较大；D环及相连的羰基氧O23可能是与受体作用的活性中心；根据所得的QSAR及方程可以较准确地预测喜树碱类似物地活性。     

灯盏花素与反义凝血酶受体寡核苷酸对凝血酶诱导的大鼠主动脉平滑肌细胞增殖的影响

目的:研究灯盏花素与反义凝血酶受体寡核苷酸(thrombin receptor oligo-deoxy-nucleotides,TR ODNs)对凝血酶(thrombin,IIα)诱导的SD大鼠主动脉平滑肌细胞增殖的影响及其作用机制。方法:选用贴块法培养的第4~6代SD大鼠主动脉中层平滑肌细胞,分别给予反义TR ODNs和不同浓度的灯盏花素(0.5、5.0和50.0μg/ml)处理后,采用3H-TdR掺入法观察灯盏花素和反义TR ODNs对凝血酶(10 U/ml)诱导的大鼠主动脉平滑肌细胞增殖的影响效应;通过RT-PCR检测凝血酶受体基因表达强度来观察灯盏花素和反义TR ODNs从凝血酶受体基因水平对大鼠主动脉平滑肌细胞凝血酶受体DNA转录的影响。结果:与对照组相比,灯盏花素和反义TR ODNs抑制了凝血酶诱导的大鼠主动脉平滑肌细胞的增殖,且两者对平滑肌细胞增殖的抑制效应没有明显差异。灯盏花素和反义TR ODNs显著抑制了大鼠主动脉平滑肌细胞凝血酶受体mRNA的表达,且两者对大鼠主动脉平滑肌细胞凝血酶受体基因阻断作用无明显差别。结论:灯盏花素和反义TR ODNs显著抑制了凝血酶诱导的大鼠主动脉平滑肌细胞增殖。其作用机制可能为阻断了大鼠主动脉平滑肌细胞凝血酶受体基因的表达。     

氧化吲哚类化合物Z24的体内抑瘤活性及其血管生成抑制作用(英文)

目的　从抗血管生成活性的角度 ,寻找新的抗肿瘤药物 ,研究Z2 4的体内抑瘤活性及其对血管内皮细胞的选择性抑制作用。方法　MTT法检测不同浓度的Z2 4作用 72h时对人肝癌细胞系BEL 74 0 2及正常人胚肺二倍体细胞 2BS的生长抑制作用 ,并从浓度 抑制率曲线求出IC50 ;台盼蓝拒染计数法检测不同浓度的Z2 4作用 72h时对人脐静脉内皮细胞 (HUVEC)的生长抑制作用 ,从浓度 抑制率曲线求出IC50 ;小鼠S180 ,H2 2和裸小鼠皮下移植性人肝癌BEL 74 0 2模型研究Z2 4的体内抑瘤作用。鸡胚尿囊膜 (CAM )血管生成模型检测Z2 4的血管生成抑制活性。结果　MTT法测得Z2 4对BEL 74 0 2生长抑制作用的IC50 为 10 6 μmol·L- 1,对 2BS生长抑制作用的IC50 为 116 μmol·L- 1。台盼蓝拒染计数法测得Z2 4对HUVEC生长抑制作用的IC50 为 6 .4 4μmol·L- 1。Z2 4可明显抑制鸡CAM新生血管的形成Z2 4 10 0mg·kg- 1可使S180 ,H2 2和裸小鼠人肝癌BEL 74 0 2模型的肿瘤重量较对照组分别下降 5 2 .5 %(n =10 ,P <0 .0 1) ,4 1.5 % (n =10 ,P <0 .0 1)和5 3.4 % (n =6 ,P <0 .0 1)。Z2 4可显著抑制CAM的血管生成。结论　Z2 4对多种肿瘤动物模型均具有显著的体内抑瘤活性 ,对血管内皮细胞有选择性抑制作用 ,并明显抑制CAM新生血管的生成?     

第1个反义药物——福米韦生

福米韦生 (fomivirsen)是FDA批准上市的第一个反义药物 ,由 2 1个硫代脱氧核苷酸组成。通过对人类巨细胞病毒 (CMV)mRNA的反义抑制发挥特异而强大的抗病毒作用 ,用于局部治疗艾滋病(AIDS)病人并发的CMV视网膜炎。疗效维持久 ,给药次数少 ,不良反应轻。本文对其药理学和临床研究作一综述     

反义FAK寡核苷酸抑制FAK-ERK1/2介导的平滑肌细胞迁移和粘附

目的研究FAK-ERK1/2信号通路在平滑肌细胞迁移和粘附中的作用及FAK反义寡核苷酸对其的调控作用。方法通过纤粘连蛋白(fibronectin,FN)诱导平滑肌细胞迁移和粘附,以免疫沉淀和Western blot方法检测粘着斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)和细胞外调控激酶1/2(extracellular regulation kinase,ERK1/2)及其磷酸化的表达量。将FAK反义寡核苷酸(antisense oligodeoxynucleotides,ODNs)经脂质体转染细胞,观察转染后反义ODN对FAK和ERK磷酸化、细胞粘附和迁移的影响。结果FN在有效诱导平滑肌细胞迁移和粘附时FAK和ERK1/2也呈明显表达,FN 20 μg·mL^-1可使磷酸化处于较高表达量。脂质体可有效地介导ODNs转染。转染后FAK及ERK1/2磷酸化表达量明显减少。结论由活化的FAK和ERK1/2介导的信号转导促进了细胞外基质诱导的SMCs迁移和增殖,反义FAK ODNs可有效地对此进行抑制。     

丝裂原活化蛋白激酶参与血小板源生长因子刺激的大鼠主动脉平滑肌细胞增殖(英文)

选择大鼠主动脉平滑肌细胞作为细胞模型 ,观察丝裂原活化蛋白激酶 ( MAPK)信号通路在血小板源生长因子 ( PDGF)诱导的血管平滑肌细胞( VSMC)增殖中的作用。用 [3 H]Td R参入率作为衡量 VSMC增殖的指标 ,以 Western-印迹方法 ,用磷酸化一抗测 MAPK磷酸化的程度作为衡量 MAPK活性的指标 ,实验结果发现 ,PDGF( 0 .0 2 - 2 0μg·L-1)诱导 VSMC增殖呈剂量依赖性。 PDGF( 2μg· L-1)能持续性激活 MAPK。用 PD980 59( 1 0 -1 0 0 mol· L-1)预处理 1 5min后 ,MAPK活性较对照组均有明显差别 ( P<0 .0 5) .MAPK反义寡核苷酸能明显抑制 PDGF诱导的 MAPK的激活 ,并明显抑制 VSMC[3 H]Td R参入。上述结果表明 ,MAPK参与 PDGF促细胞增殖的信号途经 ,它的持续性激活与细胞增殖有关 ,针对 p42 /p44MAPK设计的反义寡核苷酸类能有效抑制 PDGF诱导的血管平滑肌细胞增殖。     

丝裂原活化蛋白激酶参与血小板源生长因子刺激的大鼠主动脉平滑肌细胞增殖(英文)

选择大鼠主动脉平滑肌细胞作为细胞模型 ,观察丝裂原活化蛋白激酶 ( MAPK)信号通路在血小板源生长因子 ( PDGF)诱导的血管平滑肌细胞( VSMC)增殖中的作用。用 [3 H]Td R参入率作为衡量 VSMC增殖的指标 ,以 Western-印迹方法 ,用磷酸化一抗测 MAPK磷酸化的程度作为衡量 MAPK活性的指标 ,实验结果发现 ,PDGF( 0 .0 2 - 2 0μg·L-1)诱导 VSMC增殖呈剂量依赖性。 PDGF( 2μg· L-1)能持续性激活 MAPK。用 PD980 59( 1 0 -1 0 0 mol· L-1)预处理 1 5min后 ,MAPK活性较对照组均有明显差别 ( P<0 .0 5) .MAPK反义寡核苷酸能明显抑制 PDGF诱导的 MAPK的激活 ,并明显抑制 VSMC[3 H]Td R参入。上述结果表明 ,MAPK参与 PDGF促细胞增殖的信号途经 ,它的持续性激活与细胞增殖有关 ,针对 p42 /p44MAPK设计的反义寡核苷酸类能有效抑制 PDGF诱导的血管平滑肌细胞增殖。     

反义寡核苷酸抑制人急性早幼粒细胞白血病细胞增殖和蛋白表达

目的 :研究反义寡核苷酸 (antisenseoligonucleotides)对人体引起急性早幼粒细胞白血病的HL 6 0细胞增殖和蛋白质表达的抑制作用。方法 :设计和合成了不同序列、长度和核苷酸磷酸根上有无修饰的多种脱氧寡核苷酸片段 ,进行了对HL 6 0细胞的生长抑制和蛋白表达的抑制试验 ,也测定了它们对人体正常淋巴细胞的毒性。结果 :发现互补于C mycmRNA的 2个区域的反义寡核苷酸序列 (5′ 4 4 6 1和 5′ 556 576 )有较好的抑制效率 ,在一定时间内 ,HL 6 0细胞增殖抑制分别达到 59.5%和6 2 .7% ,并且它们对人体正常淋巴细胞无毒性作用。结论 :我们新设计的互补于 5′ 4 4 6 1序列片段对HL 6 0细胞增殖有抑制作用 ,有望发展成抑制HL 6 0细胞增殖的核酸药物。     

Sp1反义寡核苷酸抑制Jurkat T细胞hTERT表达而抑制端粒酶活性(英文)

目的:研究转录因子Sp1反义寡核苷酸(ODN)对Jurkat T细胞端粒酶活性和端粒酶催化亚基hTERT表达的影响。方法:设计Sp1反义ODN并用脂质体转染细胞,用端粒酶PCR-ELISA方法检测端粒酶活性;用逆转录PCR方法检测Sp1和hTERT mRNA水平,用Western blot检测蛋白水平。结果:sp1反义ODN(1μmol/L)明显抑制Jurkat T细胞Sp1 mRNA和蛋白表达,抑制率分别为44.8％(P<0.05)和57％(P<0.01),并抑制hTERT mRNA表达,抑制率为43.7％(P<0.01);当浓度从0.25到2.0μmol/L,Sp1反义ODN对端粒酶活性抑制率从27.1％到64.6％,呈明显的剂量依赖性关系。结论:Sp1反义寡核苷酸通过抑制hTERT mRNA表达而抑制端粒酶活性。     

bcl-2反义硫代磷酸寡核苷酸对模拟缓解骨髓中白血病细胞的凋亡诱导作用

目的探讨bcl-2反义硫代磷酸寡核苷酸(AS-ODN)对模拟缓解骨髓中白血病细胞的凋亡诱导作用。方法将模拟急性髓性白血病缓解骨髓(正常骨髓与HL-60细胞按1000:1的比例混合)分别与终浓度为10μM的bcl-2反义寡核苷酸(反义组)和bcl-2正义寡核苷酸(正义组)共培养72小时,同时设置空白对照组,观察细胞凋亡现象。结果反义组药物作用48~72小时后,流式细胞仪和DNA电泳检测到反义组出现细胞凋亡现象,而空白对照组和正义组均未检测到细胞凋亡现象。结论bcl-2AS-ODN可诱导模拟缓解骨髓中白血病细胞的凋亡,是其应用于体外净化的基本条件。     

新型c-Myc反义硫代磷酸寡脱氧核苷酸在小鼠体内的药动学

目的 :研究新筛选合成的c Myc基因反义硫代磷酸寡脱氧核苷酸 (antisensephosphorothioateoligodeoxynucleotidestoc Myc ,c MycAS PS ODN )在小鼠体内的药动学、组织分布和排泄情况。方法 :给小鼠按 5 ,10 ,2 0mg·kg- 13个剂量静脉注射3H c MycAS PS ODN后 ,液闪仪测定不同时间点血浆药物浓度 ;按 10mg·kg- 1静脉注射3H c MycAS PS ODN ,测定不同时间组织器官中3H c MycAS PS ODN的含量和其在粪、尿中排泄率 ,药动学统计程序拟合分析。结果 :静脉注射后 3种剂量血浆药物浓度 时间曲线均符合二室分布模型 ,3种剂量下的AUC之间有明显的线性关系 ;多数组织药物分布浓度 2h达高峰 ,肝、脾、肾、肺和骨髓中药物浓度较高 ,2 4h尿、粪总排泄率 82 %。结论 :c MycAS PS ODN在体内分布快 ,除脑、生殖腺等亲脂性组织外 ,其他组织含量高 ;主要通过尿液排泄。