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。     

以IAPs为靶点的抗肿瘤研究进展

凋亡抑制因子(inhibitor of apoptosis proteins,IAPs)是一类高度保守的内源性抗细胞凋亡因子家族,主要通过抑制caspase活性和参与调节核因子NF-κB的作用抑制细胞凋亡。caspases蛋白酶的级联激活是凋亡过程的中心环节,Bcl-2家族蛋白和IAPs家族蛋白是主要控制因素。近年来发现,某些IAPs成员异常表达与肿瘤密切相关,成为肿瘤治疗的潜在靶点。因此,该文主要综述了与IAPs家族相关的蛋白以及以IAPs为靶点的抗肿瘤研究。     

基于蛋白结构的Bcl-2抑制剂设计与开发

Bcl-2家族抗凋亡蛋白的过度表达通常与肿瘤的发生有着密切的关系,而细胞凋亡信号均要经Bcl-2蛋白家族传递。因此,针对Bcl-2家族蛋白的结构特征和功能,设计其特异性抑制剂,以诱导肿瘤细胞凋亡,已成为肿瘤治疗的新策略。综述Bcl-2家族蛋白的结构与功能及其活性位点的分布,介绍基于结构的若干Bcl-2抑制剂的设计与开发。     

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.     

Mcl-1蛋白的结构、功能及其抑制剂的研究进展

细胞凋亡与许多人类疾病的发生密切相关,过度凋亡引发神经退行性疾病,而抑制凋亡则与肿瘤等疾病的产生有关.研究表明,Bcl-2蛋白家族在细胞凋亡中发挥重要作用,特别是近几年对Bcl-2蛋白家族成员Mcl-1及其抑制剂研究越来越多.本文介绍了Mcl-1蛋白的结构与功能特点,综述了近几年作为抗肿瘤药物的Mcl-1抑制剂的研究进展.     

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。     

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。     

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。     

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。     

G(1) phase-dependent expression of bcl-2 mRNA and protein correlates with chemoresistance of human cancer cells

Recent experiments suggest an interconnection between cell proliferation and programmed cell death (apoptosis), although the detailed molecular mechanisms remain unclear. We have hypothesized that expression of some apoptosis regulators is cell cycle-dependent, which in turn influences tumor cell chemosensitivity in a cell cycle-dependent fashion. To test these hypotheses, we synchronized human leukemia Jurkat T, Neo (using aphidicolin), breast cancer MCF-7, normal fibroblast, and simian virus 40-transformed cells (by aphidicolin or serum starvation), and measured levels of several Bcl-2 family proteins. The highest expression of Bcl-2 protein was found in the G(1) phase of all the five cell lines tested. In contrast, levels of Bax protein remained relatively unchanged in four of the cell lines, and levels of Bcl-X(L), Bcl-X(S), and Bak proteins showed little or no cell cycle-dependent changes in Jurkat T cells. Similar to the changes in Bcl-2 protein levels, its mRNA expression was also G(1) phase-specific, whereas the level of a Bcl-2 cleavage activity remained constitutive. When treated with an anticancer drug (etoposide or cisplatin) or the kinase inhibitor staurosporin, the cells containing a high G(1) population and a high Bcl-2 protein level were much more resistant to the induced apoptosis than the cells containing a high S phase population and a low Bcl-2 protein level. Constitutive overexpression of Bcl-2 protein in Jurkat T cells completely blocked the S phase-associated sensitivity to these apoptosis stimuli. The cell cycle-dependent Bcl-2 protein expression seems to contribute to the regulation of chemosensitivity and apoptotic commitment of human tumor cells.     

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。     

双氢青蒿素对人骨肉瘤细胞株143B增殖和凋亡的作用

目的观察双氢青蒿素(dihydroarteminin,DHA)对人骨肉瘤细胞143B的增殖和凋亡的影响以及可能的机制。方法体外培养人骨肉瘤细胞株143B;MTT比色法和克隆形成实验检测不同浓度DHA对骨肉瘤细胞存活与克隆形成能力的影响。Hoechst 33258染色法观察细胞凋亡的形态变化。构建β-Catenin荧光素酶报告基因(β-Catenin-Luc,p-Top)检测DHA作用143B后细胞内β-Catenin活性变化。不同浓度的DHA作用后,Western blot检测与细胞增殖(如PC-NA、Cyclin D1、c-Myc)、凋亡(如Bad、Bcl-2、Caspase-3)密切相关的标志物蛋白质表达变化。结果 DHA作用于143B细胞24 h后,MTT结果显示143B细胞的增殖活性受到明显抑制,且其克隆形成能力减弱(P<0.05),在DHA浓度达35μmol.L-1时,抑制效率最明显。Western blot结果显示PC-NA表达下调;而促凋亡蛋白Bad和Caspase-3表达上调,Bcl-2蛋白表达明显减弱。结论双氢青蒿素具有较明显的抑制人骨肉瘤细胞的增殖且促进其凋亡的作用,可能通过下调细胞增殖相关蛋白PCNA、Bcl-2和上调促凋亡蛋白Bad和Caspase-3,启动凋亡程序,致143B细胞发生凋亡。     

Effects of a naphthoquinone analog on tumor growth and apoptosis induction

Vitamin K-related analogs induce growth inhibition in various cancer cell lines. A naphthoquinone analog, termed 2,3-dichloro-5, 8-dihydroxy-1,4-naphthoquinone (DDN), induces apoptosis in human promyeloid leukemic HL-60 cells, and shows antitumor activity in vivo. Following treatment with DDN, evidence of apoptosis, including DNA fragmentation and cleavage of poly ADP ribose polymerase (PARP), was observed. DDN induced an upregulation of proapoptotic Bax protein, and Bid cleavage. Antiapoptotic Bcl-2 protein levels were not changed by DDN, but the expression of Bcl-xL was decreased. In addition, DDN reduced the mass of solid tumor in the Sarcoma 180 tumor-bearing mouse model. These results indicate that DDN exerts antitumor activity, which appears to be related to the induction of apoptosis by regulating Bcl-2 family proteins.     

FKBP38-Bcl-2 interaction: a novel link to chemoresistance

FKBP38, a noncanonical member of the immunosuppressive drug FK506 binding protein (FKBP) family members, possesses an inducible rotamase. FKBP38 interacts with several proteins and regulates multiple signaling pathways such as cell survival, apoptosis, proliferation, and metastasis. Deregulation of apoptosis is associated with chemoresistance and tumor relapse. The antiapoptotic protein Bcl-2 is a key player for increasing the apoptotic threshold in response to various cytotoxic drugs. The molecular interaction of Bcl-2 with FKBP38 potentiates the biological function of Bcl-2 and contributes to tumorigenesis and chemoresistance. Here, we discuss recent advances in the role of FKBP38 in connection with Bcl-2 and its possible link to chemotherapeutic resistance.     

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。     

非诺贝特抑制人胃癌MGC 803细胞增殖及机制

目的: 探讨非诺贝特对胃癌MGC 803细胞生物活性的影响及作用机制。方法: 采用MTT法检测非诺贝特对胃癌MGC 803细胞的增殖抑制作用;采用流式细胞术观察非诺贝特对MGC 803细胞周期和凋亡的影响;免疫荧光染色检测非诺贝特对MGC 803细胞Bcl-2/Bax蛋白表达及细胞生长的抑制作用;蛋白免疫印迹法(Western Blotting)检测非诺贝特对MGC 803细胞p-ERK1/2、p-AKT、ERK1/2 和AKT蛋白表达的影响。结果: 非诺贝特对MGC 803细胞增殖抑制作用具有时间和剂量依赖性。非诺贝特使MGC 803细胞的周期阻滞于G2/M期,并诱导其凋亡,Bcl-2表达逐渐减少,Bax表达逐渐增加,且下调 ERK1/2和AKT蛋白的磷酸化水平,但对ERK1/2 和AKT蛋白表达水平没有影响。结论: 非诺贝特能够抑制胃癌MGC 803细胞增殖,并诱导其凋亡。其分子机制可能包括下调ERK1/2和AKT蛋白的磷酸化水平。