力达霉素诱导人胃癌BGC823细胞凋亡和抑制裸鼠移植瘤生长

观察力达霉素(LDM)对人胃癌BGC823细胞的诱导凋亡作用及体内抗肿瘤活性。采用MTT法观察LDM对人胃癌BGC823细胞增殖的抑制作用。利用Annexin V-FITC/PI双染结合流式细胞仪和脱氧核糖核酸末端转移酶介导的缺口末端标记技术检测细胞凋亡的改变。采用Western blotting法检测细胞中VEGF蛋白的表达情况。建立裸鼠胃癌皮下移植瘤模型，观察LDM的体内抗肿瘤活性。LDM能够明显抑制BGC823细胞增殖，诱导细胞凋亡，降低细胞VEGF蛋白的表达，抑制胃癌裸鼠移植瘤的生长。LDM剂量0.02和0.04 mg·kg^-1的抑瘤率分别为57%和72%(P<0.01)。LDM可诱导胃癌细胞凋亡并抑制裸鼠移植肿瘤的生长。     

力达霉素经线粒体依赖通路介导细胞凋亡

力达霉素(lidamycin，LDM)是具有我国自主知识产权的烯二炔类抗生素，具有较强的抗肿瘤活性，其抗肿瘤机制有待深入阐明。本研究主要利用人肝癌BEL-7402和乳腺癌MCF-7细胞研究了力达霉素对线粒体凋亡通路相关因子的影响。通过MTT法检测不同剂量力达霉素对肿瘤细胞增殖毒性；蛋白印迹技术检测线粒体和细胞质细胞色素c、总Bax，Bcl-2及p53表达；RT-PCR检测p53和bax mRNA表达等。结果发现，LDM能迅速激活肿瘤细胞线粒体凋亡通路，在2 h内就引起线粒体中细胞色素c释放至细胞质中。同时Bcl-2家族成员中促凋亡成员Bax持续增加，而抗凋亡成员Bcl-2先增加后减少。p53蛋白在6 h显著增加。Bax蛋白表达升高与其mRNA转录水平升高有关，p53蛋白表达升高与转录后水平有关。 Caspase抑制剂可以部分抑制LDM的增殖毒性。因此LDM可以通过激活细胞色素c启动的线粒体凋亡通路发挥抗肿瘤作用。     

力达霉素对人宫颈癌Hela细胞周期、凋亡、自噬和上皮细胞间质转化能力的影响

目的研究力达霉素(LDM)对Hela细胞的细胞周期、凋亡、自噬和上皮细胞间质转化(EMT)的影响及其分子机制。方法 MTT法分析LDM对Hela细胞增殖的影响;流式细胞术检测LDM对Hela细胞的细胞周期、细胞凋亡的影响;Western blot检测细胞内相关蛋白的表达水平;Transwell法分析LDM对Hela细胞迁移、侵袭能力的影响;QT-PCR分析LDM对Hela细胞赖氨酸特异性去甲基化酶1(LSD1)表达的影响。结果 LDM明显抑制Hela细胞增殖,其不同处理时间的IC_(50)值分别为19.24 ng·mL~(-1)(24 h)、6.678 ng·mL~(-1)(48 h)和3.221 ng·mL~(-1)(72 h)。LDM可诱导Hela细胞发生G_2/M期阻滞和细胞凋亡。低浓度LDM(5 ng·mL~(-1))可诱导Hela细胞发生自噬,但高浓度LDM(20 ng·mL~(-1))则抑制Hela细胞的自噬水平。LDM抑制Hela细胞迁移和侵袭,改变EMT相关因子的蛋白表达水平,且这一过程与LSD1无关。结论 LDM能抑制宫颈癌Hela细胞增殖和侵袭转移,其作用机制可能与阻遏细胞周期、诱导细胞凋亡、干扰细胞自噬和抑制EMT密切相关。     

抗IV型胶原酶单抗3G11与力达霉素偶联物的抗肿瘤作用

目的观察抗IV型胶原酶单抗3G11与力达霉素（LDM）偶联物的抗肿瘤作用。方法 用MTT法测定其对肿瘤细胞的增殖抑制作用；用小鼠移植性肝癌H22观察体内抗肿瘤作用。结果3G11-LDM偶联物保留了单抗3G11与IV型胶原酶和靶细胞H22细胞的结合能力，体外试验H22细胞显示比游离LDM更强的细胞增殖抑制作用。体内3G11-LDM偶联物0.05和0.10 mg·kg^-1对小鼠移植性肝癌H22的抑瘤率分别为87.8%和97.2%，而游离LDM 0.05 mg·kg^-1的抑瘤率为67.1%， 且3G11-LDM偶联物组小鼠的中位生存时间比LDM组明显延长。结论3G11-LDM偶联物对小鼠移植性肝癌H22的抑瘤作用比LDM强，可能成为抗肿瘤靶向药物。     

不同力达霉素与抗VI型胶原酶单抗偶联物的抗肿瘤作用

研究不同偶联方法制备的力达霉素(LDM)与抗IV型胶原酶单抗3G11免疫偶联物的选择性抗肿瘤作用。采用SPDP和SMBS作为偶联剂,将LDM辅基蛋白69位赖氨酸与2-亚氨基四氢噻吩修饰的单抗3G11连接,制备免疫偶联物;ELISA法测定偶联物的免疫活性,克隆形成法及人HT-1080细胞免疫缺陷小鼠移植模型观察两种偶联物的抗肿瘤作用。偶联物保留了单抗3G11对IV型胶原酶的免疫活性,3G11-SMBS-LDM对体外培养的HT-1080细胞的杀伤作用强于LDM和3G11-SPDP-LDM。动物实验显示,LDM在等摩尔剂量条件下3G11-SMBS-LDM的抑瘤率为86.1%,游离的LDM组为71.2%,3G11-SPDP-LDM组为77.1%,3G11-SMBS-LDM的抑制作用显著增强。3G11-SMBS-LDM组动物的平均生存时间延长为163.7%,3G11-SPDP-LDM组为125.3%,LDM组为71.9%,3G11-SMBS-LDM能显著延长荷瘤鼠的生存期,两个偶联物之间有显著性差异。3G11-SMBS-LDM偶联物更具有选择性抗肿瘤作用,疗效显著提高,荷瘤动物生存期延长,毒性明显降低,可能成为新的肿瘤治疗药物。     

正常人肝细胞和肝癌细胞对力达霉素诱导的有丝分裂性细胞死亡的差异

[摘要]目的：探讨力达霉素（lidamycin, LDM）诱导人肝癌BEL-7402和正常人肝L-02细胞出现的有丝分裂性细胞死亡的差异。方法：采用MTT法观察LDM对BEL-7402和L-02细胞生长曲线的影响;使用Giemsa染色和流式细胞术观察有丝分裂性细胞死亡特征;用Western blot法检测蛋白表达变化。结果：LDM抑制BEL-7402和L-02细胞的生长,二者均表现出有丝分裂性细胞死亡的特征,即细胞体积增大、G2/M期阻滞、出现多核化,但BEL-7402细胞对LDM更敏感。在LDM处理的BEL-7402和L-02细胞中,与凋亡相关的Bax和Smac的蛋白表达水平没有增加,caspase-3和caspase-9未被活化,但L-02细胞的Akt通路被激活。结论：人正常L-02细胞对LDM引起的有丝分裂性细胞死亡明显低于人肝癌BEL-7402细胞,对LDM的反应敏感性存在差异的原因可能与Akt信号通路有关。     

力达霉素-单抗Fab'片段不同连接偶联物的抗肿瘤作用比较

研究力达霉素与抗Ⅳ型胶原酶单抗的不同连接键的小型化免疫偶联物的抗肿瘤作用。制备长短链的二硫键以及硫醚键抗肿瘤抗生素力达霉素(LDM)与抗Ⅳ型胶原酶单抗3G11的Fab'片段连接的免疫偶联物,ELISA法测定偶联物的免疫活性,体外细胞克隆形成测定和体内荷瘤裸小鼠模型观察两种偶联物的抗肿瘤作用。体外研究显示,Fab'-LDM偶联物部分保留了抗Ⅳ型胶原酶单抗3G11对抗原的亲和力,硫醚键偶联物对体外培养的人纤维肉瘤HT-1080细胞的杀伤作用强于LDM和二硫键偶联物。实验结果显示,LDM等剂量条件下硫醚键偶联物Fab'-SSMPB-LDM和Fab'-SMBS-LDM组的抑瘤率分别为87.7%和78.0%,二硫键偶联物Fab'-SPDP-LDM和Fab'-LCSPDP-LDM组分别为74.8%和72.3%,游离LDM组为70.9%,相比较长连接键的硫醚键偶联物抑瘤作用显著增强。Fab'-SSMPB-LDM和Fab'-SMBS-LDM组动物的平均生存时间延长为165.8%和145.2%,Fab'-SPDP-LDM和Fab'-LCSPDP-LDM组分别为82.2%和107.5%,LDM组为71.9%。与二硫键偶联物组比较...     

不同力达霉素与抗Ⅵ型胶原酶单抗偶联物的抗肿瘤作用

研究不同偶联方法制备的力达霉素（LDM）与抗Ⅳ型胶原酶单抗3G11免疫偶联物的选择性抗肿瘤作用。采用SPDP和SMBS作为偶联剂，将LDM辅基蛋白69位赖氨酸与2-亚氨基四氢噻吩修饰的单抗3G11连接，制备免疫偶联物；ELISA法测定偶联物的免疫活性，克隆形成法及人HT-1080细胞免疫缺陷小鼠移植模型观察两种偶联物的抗肿瘤作用。偶联物保留了单抗3G11对Ⅳ型胶原酶的免疫活性，3G11-SMBS-LDM对体外培养的HT-1080细胞的杀伤作用强于LDM和3G11-SPDP-LDM。动物实验显示，LDM在等摩尔剂量条件下3G11-SMBS-LDM的抑瘤率为86.1%，游离的LDM组为71.2%，3G11-SPDP-LDM组为77.1%，3G11-SMBS-LDM的抑制作用显著增强。3G11-SMBS-LDM组动物的平均生存时间延长为163.7%，3G11-SPDP-LDM组为125.3%，LDM组为71.9%，3G11-SMBS-LDM能显著延长荷瘤鼠的生存期，两个偶联物之间有显著性差异。3G11-SMBS-LDM偶联物更具有选择性抗肿瘤作用，疗效显著提高，荷瘤动物生存期延长，毒性明显降低，可能成为新的肿瘤治疗药物。     

抗癌抗生素力达霉素与抗IV型胶原酶单链抗体的基因工程组装融合蛋白

目的　以IV型胶原酶为靶点 ,研制兼具有抗肿瘤侵袭转移和强烈杀伤肿瘤细胞的新型单抗导向药物。方法　力达霉素 (LDM)分子由力达蛋白 (LDP)和力达发色团 (LDC)两部分组成。从基因工程转化菌中提取融合蛋白 (LDP Fv)并与LDC组装重建 ,制备高效抗癌抗生素力达霉素与单链抗体的组装融合蛋白 (LDM Fv)。通过ELISA、酶谱分析、Boyden小室体外侵袭实验及克隆形成测定 ,观察其生物学活性。结果　LDM Fv能特异性与肿瘤细胞的IV型胶原酶结合并抑制其活性 ,LDP Fv有阻断肿瘤细胞侵袭的能力 ,但无细胞毒性 ,加入LDC制成的组装融合蛋白LDM Fv对肿瘤细胞有强烈的杀伤作用 ,并明显强于丝裂霉素和阿霉素。结论　LDM Fv可能成为一种新型高效、小型化抗肿瘤导向药物     

力达霉素抑制内皮细胞增殖和诱导细胞凋亡

目的研究力达霉素(lidamyein,LDM)对内皮细胞的增殖抑制作用和诱导细胞凋亡作用。方法用MTT测定法和[^2H]胸苷掺入测定法观察LDM对内皮细胞的增殖抑制；用流式细胞分析、形态观察、蛋白质印迹分析等方法研究LDM诱导内皮细胞凋亡及对相关调节蛋白的影响。结果 LDM呈浓度依赖性抑制内皮细胞增殖和诱导内皮细胞凋亡。LDM浓度1～10nmol／L可将内皮细胞阻断在G2／M期。LDM可导致内皮细胞中的游离钙增高，可使Bcl-2和PCNA蛋白的表达下调，但对Bax蛋白的表达无影响。结论 力达霉素抑制内皮细胞增殖与诱导内皮细胞凋亡。可进一步说明其抑制血管生成的相关机制。     

抗癌抗生素力达霉素诱导人肝癌BEL-7402细胞死亡的特征

目的　研究抗癌抗生素力达霉素(LDM)诱导人肝癌BEL-7402细胞死亡的特征。方法用荧光染料Hoechst 33342和PI联染;琼脂糖凝胶电泳检测;流式细胞术检测等。结果　LDM1μmol.L^-1处理该细胞后6h,可观察到一种有别于典型凋亡的染色质凝集方式：核膜一直保持完整,细胞仍贴壁,无凋亡小体形成;琼脂糖凝胶电泳检测到DNA梯带。流式细胞术检测到的G1亚峰,仅在LDM处理BEL-7402细胞后24h出现。LDM处理BEL-7402细胞后6h,caspase-3,6的活性分别增高5,4倍。染色质开始凝集的时间比caspase-6活性达到高峰的时间早。结论　力达霉素诱导人肝癌BEL-7402细胞死亡的特征有别于典型的凋亡,此结果可能有助于解释其极高活性地杀死肿瘤细胞的分子机制。     

Non-caspase-mediated apoptosis contributes to the potent cytotoxicity of the enediyne antibiotic lidamycin toward human tumor cells

Enediyne antibiotics have been reported to be the most potent cytotoxic antitumor agents. The pathway by which these compounds cleave DNA and induce apoptosis of tumor cells may be different from the caspase-mediated pathways that initiate typical apoptosis. In this report, we studied the apoptosis induced by lidamycin (LDM), a member of the enediyne antibiotic family, and compared the characteristics of LDM-induced apoptosis with those of typical apoptosis induced by mitomycin C or etoposide. Chromatin condensation occurred very rapidly and appeared as speckles in human hepatoma BEL-7402 and breast carcinoma MCF-7 cells after treatment with 1 microM LDM. In addition, co-staining the cells with the mitochondria-specific dye Mitosensor and the DNA-specific dye Hoechst 33342 enabled the visualization of mitochondria in normal control and LDM-treated cells but not in mitomycin C-treated cells. Neither the caspase inhibitor VAD-fmk nor the caspase-3 inhibitor DEVD-fmk was able to inhibit the DNA ladder patterns caused by LDM in BEL-7042 or MCF-7 cells. Smaller fragments of histone H1 cleaved by LDM were detected by SDS-PAGE, indicating that the site of LDM action is the internucleosomal structure. Although caspase-9, caspase-3/7, and caspase-6 activities were increased in BEL-7402 cells, and caspase-7 activity was increased in MCF-7 cells after treatment with 1 microM LDM, this occurred much later, indicating that chromatin condensation reached the maximal level rapidly while caspase activities still remained low. Taken together, these results demonstrate that LDM induced rapid DNA cleavage and chromatin condensation independently of caspase activities; this may contribute to its highly potent cytotoxicity toward tumor cells.     

Antitumor efficacy of the scFv-based fusion protein and its enediyne-energized analogue directed against epidermal growth factor receptor

Epidermal growth factor receptor (EGFR), overexpressed in many epithelial tumors, plays important roles in the formation and the development of tumors, and thus it is regarded as a promising target for cancer therapy. Single-chain variable fragment (scFv), an engineered antibody fragment, is generally used for constructing antibody-targeted drugs, owing to its low immunogenicity and high penetration capability into solid tumors. A fusion protein ER(Fv-LDP), consisting of an anti-EGFR scFv and the apoprotein (LDP) of lidamycin (LDM), was prepared and then assembled with the active chomophore [active enediyne (AE)] of LDM to generate enediyne-energized analogue ER(Fv-LDP-AE). The fusion protein ER(Fv-LDP) bound specifically to EGFR-overexpressing cancer cells and internalized into the cytoplasm through receptor-mediated endocytosis. ER(Fv-LDP) possessed cytotoxicity against carcinoma cell lines, which was hundreds of times more potent than the separate moiety of ER(Fv) and LDP. The enediyne-energized fusion protein ER(Fv-LDP-AE) also showed stronger cytotoxicity to target-relevant cancer cells than LDM in vitro. In human epidermoid carcinoma A431 xenografts, ER(Fv-LDP) presented higher antitumor efficacy than that of ER(Fv), LDP, and their mixture, with tumor growth inhibition rates of 63.6, 46.7, 48.5, and 49.9%, respectively. The enediyne-energized fusion protein ER(Fv-LDP-AE) at a dose of 0.4 mg/kg inhibited tumor growth by 89.2%, while no significant body weight loss was seen in treated animals. The results show that an anti-EGFR scFv-based fusion protein and its enediyne-energized analogue can be prepared by DNA recombination and molecular reconstitution. Both ER(Fv-LDP) and ER(Fv-LDP-AE) are effective against EGFR-overexpressing cancer xenograft in athymic mice. An integrated technical platform for scFv-based enediyne-energized fusion proteins has been established.     

力达霉素通过下调VEGF表达抑制斑马鱼胚胎血管生成

本研究采用斑马鱼胚胎模型研究力达霉素在整体动物水平对血管生成的影响。力达霉素处理胚胎后, 利用形态学观察、血管染色法、转基因斑马鱼检测其对胚胎血管生成影响, 以荧光定量PCR和蛋白免疫印迹法检测VEGF基因的表达情况。结果显示: 力达霉素处理后, 胚胎出现心包水肿、血流速度减缓等症状; 血管生长率降低, 肠下静脉生成受到抑制。荧光定量PCR和蛋白免疫印迹检测表明, 力达霉素对胚胎的VEGF mRNA表达水平没有影响, 但VEGF蛋白的表达受到显著抑制。研究结果表明, 力达霉素可以下调VEGF蛋白表达, 从而抑制斑马鱼胚胎血管生成。     

新型抗体偶联药物607-LDM的制备及抗肿瘤活性研究

抗体偶联药物(antibody-drug conjugates,ADCs)是目前肿瘤治疗药物中最重要的种类之一。人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)特异性高表达于乳腺癌和卵巢癌等多种实体肿瘤,已被证实是ADC的理想靶点。力达霉素(lidamycin,LDM)是中国医学科学院医药生物技术研究所自主研发的强效烯二炔抗肿瘤抗生素,其分子具有可拆分和重建的特点,适于用作ADC的"弹头"药物。本研究利用LDM的分子特点,采用特殊"定点偶联"技术,制备药物抗体比(drug-to-antibody ratio,DAR)为2的抗HER2抗体607与力达霉素的ADC 607-LDM,并研究其抗肿瘤活性,结果表明:607-LDM在体外对人卵巢癌SKOV3和乳腺癌BT-474细胞有强烈杀伤活性,还可诱导二者发生细胞凋亡和G2/M期阻滞。在SKOV3裸鼠移植模型中(动物实验符合中国实验动物护理和使用准则,并经中国医学科学院医药生物技术研究所实验动物伦理委员会批准),1.0 mg·kg^-1607-LDM尾静脉注射1次,抑瘤率为72.4%,显著强于单独抗体组(30.2%)、LDM最大耐受剂量组(50.6%)及二者联用组(50.1%)。本研究构建的新型ADC药物607-LDM有望成为治疗HER2阳性肿瘤的候选药物。     

烯二炔类抗肿瘤抗生素的研究进展

烯二炔类抗生素是一种有着全新结构的高效抗肿瘤抗生素,本文对其抗肿瘤活性、作用机制、代表性药物力达霉素以及免疫偶联物的研发等方面的研究近况进行了阐述。