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金风送爽满篮丰——肿瘤研究与治疗国际论坛成果集锦
http://www.100md.com 2005年10月29日 《中国医药报》 2005.10.29
     由于肿瘤对人类健康的巨大危害性,使其成为全世界医药研究的焦点和热点。数十年来,科研人员在肿瘤的基础研究和临床治疗方面取得了一系列的突破和进展,使得人类向攻克肿瘤的目标一步步地迈进。10月13日~15日,金秋的北京,由中国医学科学院/中国协和医科大学、美国肿瘤基金会(NFCR┕餐靼斓摹爸琢?br>研究与治疗国际论坛”如期举行。在这个硕果累累的季节,来自国内外权威肿瘤研究机构的著名专家,就肿瘤分子靶标与新药发现、肿瘤特异抗体与免疫治疗、人体组织库及临床应用、天然产物在肿瘤治疗中的应用等主题,向200余位参会人员做了精彩的报告,同时分享了自己收获的喜悦。

    围绕细胞周期调节研究三种抗癌药作用机制

    中国医学科学院/中国协和医科大学医药生物技术研究所、NFCR分子肿瘤研究中心研究员邵荣光博士近年来将细胞周期调节因子作为重要的癌症治疗分子靶点,进行了相关的研究。

    邵荣光研究员在会上介绍这方面研究进展时表示,细胞周期机制和细胞周期关卡的组成提供了丰富的新抗癌药靶的来源。有报道称,细胞周期信号分子为潜在靶点,如周期素。周期素依赖于蛋白激酶(CDKs)、癌基因mdm2、蛋白酶体、细胞周期关卡激酶Chk1和Chk2,在决定细胞周期进程、细胞生或死中发挥作用。
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    在工作中,邵荣光等研究人员将研究对象锁定为细胞周期关卡控制的关键点。结果发现,mdm2的siRNA(小分子干扰RNA)、粉防己碱和力达霉素可诱导多种癌细胞的细胞周期停止。mdm2-siRNA(一种RNA干扰剂),可通过特定的mdm2下调来增加P53的表达,诱导细胞周期停止和凋亡,抑制体内肿瘤生长。此外,mdm2-siRNA还能协同增加DNA损伤药的抗癌活性。因此他们认为,mdm2-siRNA完全可作为一个有前景的基因特异药物用于人类癌症的治疗。

    他们还发现,粉防己碱作为一种抗癌的生物碱,可通过3种不同的机制诱导G1早期的停止。首先,它抑制周期素依赖激酶2(CDK2)/周期素E和CDK4,而不显著影响CDK2/周期素A、CDK1/周期素B和CDK6;此外,它诱导CDK4、CDK6⒅芷谒?br>D1和E2F1的蛋白酶体依赖的降解;再有,它可增加p53和p21在野生型p53HCT116细胞中的表达。这些结果都表明,粉防己碱可中止癌细胞在G1期的分裂,包括下调E2F1和上调p53/p21的表达。
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    而力达霉素——抗肿瘤抗生素,可诱导经由Chk1/Chk2途径的G2期停止,并在p53突变癌细胞中可被MAPK(有丝分裂原激活蛋白激酶)部分激活;在野生型p53乳腺癌细胞中,力达霉素还可通过联合机制诱导细胞在G1和G2期停止,包括p53、p21的诱导、Chk2的激活和周期素B1/cdc2的下调。

    此外,他们还发现粉防己碱、星胞素和7-羟基星胞素能废除S期和G2期关卡,增强抗癌药和X射线的细胞毒作用。

    CTP调控目的基因在胰腺癌细胞中特异表达

    基因治疗已应用于多种人类癌症治疗的临床试验中,但对胰腺癌而言,由于仍缺少有效的治疗基因的调控元件,而尚未开展相应的临床试验。13日下午,唱完一段歌曲驱走大家的困意之后,来自美国德州大学MDAnderson癌症中心、美洲华人生物科学家学会主席洪明奇博士向大家介绍了他们为研发一种胰腺癌特异的强启动子用于转入基因的靶向表达所进行的研究。
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    他报告说,他们首先发现胆囊收缩素A型受体(CCKAR)基因的启动子有高的胰腺癌特异性,接着使用两步转录激活系统和旱獭肝炎病毒的转录后调控元件对CCKAR启动子进行了修饰。结果发现,修饰后的启动子CTP在AsPC-1细胞中比常用的巨细胞病毒(CMV)启动子强2.8倍,并保持了严谨的胰腺癌特异性。CTP也可以在正位移植的小鼠中调节荧光素酶基因的靶向表达,这一结果得到了非侵入的成像和生物分布分析的证实。体内实验中,CTP启动子的肿瘤特异性指数为3.6,而CMV启动子仅为0.009。此外,CTP可调控一种强的前凋亡基因Bik的突变体BikDD的表达,并可有效地诱导胰腺癌细胞的死亡,而来自人的正常永生细胞系则不受影响。他们在正位移植小鼠模型中的结果表明,CTP-BikDD抑制的胰腺癌细胞的生长和小鼠存活期的延长均优于对照组的CMV-BikDD。

    洪明奇博士说,由此可以认为,经过分子水平改造的CCKAR启动子CTP对胰腺癌是强而特异的,CTP调控的目的基因在胰腺癌细胞的特异表达可以提供安全而有效的肿瘤治疗策略。
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    人参皂苷抗癌功效值得关注

    抑制肿瘤血管生成是进行恶性肿瘤治疗的重要目标,英国剑桥大学药学院樊台平博士和与会者分享了他们将人参皂苷作为抗血管生成化合物所进行的工作取得的成果,樊台平认为,对中药来源的有活性的抗血管和抗多药耐药化合物进行构效关系研究,有助于合成新的具有优良的药代和药动学性质的衍生物,从而可有效地将其用于癌症治疗。

    樊台平博士介绍说,他们实验室的前期研究结果证明,人参皂苷具有明显的调节血管生成的作用。如在鼠海绵体移植模型中,人参皂苷Rg1是一个潜在的血管生成因子,而人参皂苷Rb1则可发挥抗血管生成作用。最近,他们通过丹参、隐丹参醌和丹参醌ⅡA浓度依赖性地抑制人脐静脉内皮细胞(HUVEC)增殖,提出了两种抑制HUVEC血管形成的活性作用机理,并通过改进后的基胶质活性测定实验证明了这两种化合物均能抑制HUVEC血管的形成。

    多药耐药(MDR)通常发生在癌症患者接受化疗药物治疗期间,成为了化疗失败的另一主要原因。虽然目前的研究已确定了许多MDR转运的抑制剂,而且有的已进入临床试验阶段,但MDR产生机理的复杂性阻碍了临床成功解决多药耐药的进程。因此,需要确定新的控制旁路MDR的抗癌剂。
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    樊台平博士表示,最近,他们又发现了六种人参皂苷类化合物的抗癌作用,尤其是这些化合物能抗多药耐药的机制。通过四甲基偶氮唑盐法(MTT)检测表明,原人参萜二醇Rg1和原人参萜三醇Rh1、Rb1对敏感型和多药耐药的癌细胞系未显示抗增殖活性;而无糖的原人参萜二醇PPD具有较好的抑制上述细胞的活性,其次为人参皂苷Rh2和无糖的原人参萜三醇PPT。PPD可诱导潜在的线粒体膜损伤,释放细胞色素C到胞液中,激活卡斯帕酶(Caspase酶)3、8、9,抑制Bcl-2水平,裂解Bid(一种与Bcl-2相互作用的蛋白),产生活性氧自由基,并参与细胞内外的凋亡。研究结果还显示,用Rh2处理Bcl-2的表达减少,Caspase9激活和活性氧产生不明显;而用PPT处理则明显。他分析认为,可能因为Rh2和PPT分别通过内在和外在的途径诱导凋亡。

    人体液中实体瘤相关蛋白研究的新方法

    在肿瘤的发生、发展和转移的整个过程中,局部宿主组织的微环境起到了非常重要的作用。肿瘤的生长通常需要广泛的组织协调,来提供肿瘤细胞生长、血管生成、侵袭和转移所需要的合适环境。由于血清会不断地进入组织,所以研究人员希望能通过血浆中蛋白代谢的变化来反映肿瘤的病理学改变。然而,由于其中含有大量的白蛋白和其他蛋白,血浆又是含蛋白样品中最难定性的,使得这项工作变得复杂和艰难。中国医学科学院/中国协和医科大学肿瘤研究所高燕宁研究员代该所程书钧院士汇报了他们建立的人体液中实体瘤相关蛋白研究的新方法。该方法不仅为寻找肿瘤治疗的生物标识或靶点提供了很有价值的证据,也有利于更好地理解肿瘤发展和演变的分子机制。
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    在研究中,他们对被肺肿瘤细胞和其周围的正常支气管细胞释放到无血清条件培养液中的蛋白进行了分析,蛋白组成是通过一维的聚丙烯酰胺凝胶电泳和液质联用色谱两种方法共同分析得到的。为了确认以上体外试验证实的蛋白质,他们用酶联免疫吸附试验和免疫组化分析对肺癌患者和对照组的血液、支气管肺泡灌洗液和肿瘤细胞中的蛋白水平进行了检测。高燕宁表示,到目前为止,大约有400种蛋白已经被证实存在于研究人员收集的肺癌和支气管样品的无血清条件培养液中,其中许多是在人体液检测中没有被报道过的。

    高燕宁等研究人员还通过酶联免疫标记法比较了血浆和支气管肺泡灌洗液中TIMP1(金属蛋白酶1组织抑制剂)、MMP1(基质金属蛋白酶1)、fasin、14-3-3sigma和其他11种蛋白的水平,发现在肺癌患者和正常对照组之间,一些被测蛋白的血浆水平有着显著性差异。而且研究结果表明,体外试验证实的蛋白质在人体液中也能被找到。为了发现这些已知蛋白在肿瘤进展过程中的作用,他们又选择了14-3-3sigma做进一步的研究。免疫组化分析显示,其在支气管上皮细胞的阳性染色率为77.78%,比在肺癌细胞(48.72%)中高很多。PG细胞(一种巨细胞肺癌细胞株),能够分别稳定转染所构建的表达14-3-3sigmacDNA的质粒或空白载体质粒。而且数据表明,14-3-3sigma的过度表达能够阻止体外的细胞增殖和群体的形成,也能逆转肺癌细胞的转型。高燕宁总结说,从他们所做的研究可以认为,该方法应该也能被应用于其他人实体瘤中,比如肝癌、前列腺癌、胰腺癌。
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    蛋白酪氨酸激酶:有望成为肿瘤治疗新靶点

    蛋白酪氨酸激酶(PTKs)在细胞内的信号转导通路中占据了十分重要的地位,调节着细胞体内生长、分化、死亡等一系列生理过程。在大多数恶性肿瘤中,PTKs的基因扩增和/或过表达通常与肿瘤的异常黏附、迁移、转移、新生血管形成以及肿瘤的抗药性密切相关。因此,PTKs成为很有希望的肿瘤治疗新靶点,以酪氨酸激酶为靶点进行药物研发亦成为国际上抗肿瘤药物研究的热点。中国科学院上海药物研究所所长丁健近年来对蛋白酪氨酸激酶进行了深入的研究。

    ■PTKs抗癌药物研发存在的问题

    到目前为止,临床上使用的大多数抗癌药物为细胞毒制剂,这类药物有着不可避免的缺点,如低选择性、毒副作用强和易产生抗药性等。近年来,随着生命科学研究的飞速进展,恶性肿瘤细胞内的信号转导、细胞周期的调控、细胞凋亡的诱导、血管生成以及细胞与胞外基质的相互作用等基本过程正在被逐步阐明。以一些与肿瘤细胞分化增殖相关的细胞信号转导通路的关键酶作为药物筛选靶点,发现选择性作用于特定靶点的高效、低毒、特异性强的新型抗癌药物已成为当今抗肿瘤药物研究开发的重要方向。PTKs在信号转导中起关键作用,同时又调节细胞的增殖、分化、凋亡,并参与其他各种调节机制。过去一些年来,有30多种PTKs抑制剂或抗体处在临床研究的不同阶段,有的已经上市,包括Herceptin(Tr-astuzumab)、Glivec(STI571,imatinib)、Iressa(ZD1839)、Tarceva和Avastin,并取得了令人鼓舞的治疗效果。
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    但是,PTKs抗癌药的研发仍然面临着一些很关键的问题。首先,是抗药性的出现。如Bcr-Ab1的突变常常使CML(慢性粒细胞性白血病)细胞对Gleevec耐药,导致细胞不结合药物。BMS-354825为第二代Src家族和Bcr-Ab1的双重抑制剂,可以有效地抑制多数由Bcr-Ab1突变引起的肿瘤。第二,蛋白酪氨酸激酶抑制剂对多种癌症的治疗常常有一定的局限性。有报道表明,多数对Iressa有反应的患者存在表皮生长因子受体-酪氨酸激酶(EGFR-TK)的突变,因此仍需要优化策略来确定肿瘤的谱系。第三,特异性与广谱性抑制剂何者更为有效。近来的研究提示,广谱性的蛋白酪氨酸激酶,如SU11248和BAY43-9006,在临床前和临床抗癌治疗中通常比特异性抑制剂疗效更好,可能是因为它们能够克服癌细胞生长中不同信号通路的冗余及通讯。最后一个问题是,如何正确评价临床试验中蛋白酪氨酸激酶的作用。与传统方法不同,患者群的预选择是前提条件,II期临床试验应尝试将恶性肿瘤的反应性与靶向抑制联系起来。

    ■两种药物具有PTK抑制活性
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    近来,丁健所长所在的研究小组发现了两种具有PTKs抑制活性的药物——ZH-4B和TKI-28。ZH-4B分离自中药竹黄,对EGFR/ErbB-2和血管内皮细胞生长因子受体(VEGFR)-1酪氨酸激酶有强的抑制作用,具有抗新生血管形成和抗肿瘤的作用。TKI-28是一种广谱TPK抑制剂,可在分子和细胞水平有效抑制EGFR、ErbB-2、KDR、c-kit和c-Src,而对Flt-1作用很弱。它还可有效抑制人微血管内皮(HMEC)细胞的迁移,并阻断基底膜基质上培养的HMEC细胞胞管的形成。目前,他们正在对ZH-4B和TKI-28两种药物的抗新生血管形成和抗肿瘤活性机制进行更深入的研究。

    大会撷英

    ■EFGR提供癌症治疗新靶点

    基因水平的肿瘤研究进展导致了一些肿瘤特有表达分子的发现,这些分子代表了一些新的治疗靶点。相对于正常组织来讲,以这些分子为靶点开发的药物,可能对癌细胞具有更高的选择性,可以增加治疗效应,减少非特异性的毒性反应。美国Lukwig癌症研究所所长、美国科学院院士WebsterK.Carvenee博士在会上介绍了这类分子中的突变型表皮生长因子受体(EFGR)的研究。
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    他说,这一分子在大部分脑癌、肺癌、前列腺癌和乳腺癌中被发现。他们确定了这个受体的作用方式,并且针对这一靶点的小分子抑制剂特别是直接型的单克隆抗体进行了研究。在临床研究中发现,其可以在没有一般毒性的情况下,显著抑制肿瘤的生长和延长荷瘤患者的生存期。因此,这个肿瘤相关的分子代表可以成为针对肿瘤提供合理选择和治疗的一个新靶点。

    ■新BRCA1-Gadd45凋亡通路得到确定

    Gadd45是一个P53调节的弹性蛋白,与凋亡过程的调控相关。最近发现,Gadd45具有一个BRCA1靶标的效应基因的特征。中国医学科学院副院长詹启敏博士研究确定了一个全新的连接BRCA1-Gadd45凋亡通路,并且进一步阐明了细胞骨架稳定性在DNA损伤导致的凋亡效应中的重要性。

    他们研究发现,DNA损伤后BRCA1也发生裂解,裂解的BRCA1可以转录激活Gadd45,从而促进DNA损伤导致的凋亡。因此,BRCA1诱导的凋亡至少部分是通过活化Gadd45所介导的。诱导表达Gadd45a蛋白可以导致凋亡调控基因Bcl2家族成员Bim从微管相关的元件解离,并转移到线粒体。Bim在线粒体的聚集增加了其本身与Bcl2的相互作用,使Bax从与Bcl2结合的复合物中释放出来,并且随后导致细胞色素C释放到细胞质中。抑制内源性的Bim可以解除Gadd45诱导的凋亡。而且,Gadd45与一个在保持细胞骨架稳定性中扮演重要角色的微管切割蛋白EF-1a相互作用,抑制EF-1a介导的微管聚集,提示Gadd45与EF-1a的相互作用破坏了细胞骨架的稳定性。

    文 本报记者 白毅, 百拇医药