新的细胞毒类抗肿瘤药

千里之行，始于足下。第2页/共2页精品文档推荐新的细胞毒类抗肿瘤药提要

白附子（RhizomaTyphonii，GiantTyphoniumhRhizome），为天南星科植物独角莲（TyphoniumgiganteumEngl.）的块茎。我们对其抗肿瘤作用和机理举行了研究。经过挑选别同极性的溶液提取白附子别同组分，采纳细胞生物学实验完成对提取所得各组分抑制肿瘤细胞增殖活性的筛选，确定具有抑制肿瘤作用的有效组分，再进一步分离纯化，最终筛选出具有抑制肿瘤细胞生长作用的E2Ⅰ组分。对Ｅ２组分举行动物实验，也发觉Ｅ２组分在接种Ｓ－１８０肿瘤小鼠体内具有抑制肿瘤生长的作用。然后经过ＳＯＤ活力，过氧化氢酶活力，核糖核酸酶活力的体外实验和小鼠体内各项生化指标的变化初步阐述白附子抗肿瘤的机理。所得各组分经过纸层析和薄层层析初步确定所含物质的种类。对其中一具有效纯组分经过红外、紫外、核磁等光谱初步确定样品Ｘ为丁二酸。

前言

一、肿瘤药物的研究新发展

近几年来，肿瘤治疗取得了相当的进步，肿瘤患者生存时刻明显延长，分子肿瘤学、分子药理学的进展使肿瘤本质正在逐步阐明；高通量药物筛选、组合化学、基因工程等先进技术的发明和应用加速了药物开辟进程；抗肿瘤药物的研究与开辟已进入一具崭新的时代。当今抗肿瘤药物的进展战略有以下几点：（１）以占恶性肿瘤９０％以上的实体瘤为主攻对象；（２）从天然产物中寻觅活性成分；（３）针对肿瘤发生进展的机制，寻觅新的分子作用（酶、受体、基因）靶点；（４）高通量药物筛选（High-throughputscreening）；（５）新技术的导入和应用：组合化学、结构生物学、计算机辅助设计、基因工程、ＤＮＡ芯片、药物基因组学（功能基因组学与药理学结合）等。

抗肿瘤药物正从传统的细胞毒XXX物，向针对机制的多环节作用的新型抗肿瘤药物进展，目前国内外关注的抗肿瘤作用的新靶点和相应的新型抗肿瘤剂或手段有：（１）以细胞信号转导分子为靶点：包括蛋白酪氨酸抑制剂、法尼基转移酶抑制剂、ＭＡＰＫ信号转导通路抑制剂、细胞周期调控剂；（２）以新生血管为靶点：新生血管生成抑制剂；（３）减少癌细胞脱降、黏附和基底膜落解：抗转移药；（４）以端粒酶为靶点：端粒酶抑制剂；（５）针对肿瘤细胞耐药性：耐药逆转剂；（６）促进恶性细胞向成熟分化：分化诱导剂；（７）特异性杀伤癌细胞：（抗体或毒素）导向治疗；（８）增强放疗和化疗的疗效：肿瘤治疗增敏剂；（９）提高或调节机体免疫功能：生物反应调节剂；（１０）针对癌基因和抑制癌基因：基因治疗—导入野生型抑癌基因、自杀基因、抗耐药基因及反义寡核苷酸、肿瘤基因工程瘤菌等。

１．新的细胞毒类抗肿瘤药

目前或在相当一段阶段内，传统细胞毒XXX物仍将是肿瘤药物治疗的主体。细胞毒XXX物的要紧缺陷是对实体瘤疗效差，别良反应大，易产生耐药性。所以，细胞毒XXX物的进展战略是：（１）针对实体瘤，改进筛选办法，提高筛选效率；（２）重视从天然产物（植物、海洋生物等）中寻觅新的化学结构；（３）针对关键靶点如拓扑异构酶（TOPO）、微管系统（ｍｉｃｒｏｔｕｂｕｌｅｓｙｓｔｅｍ）、胸腺嘧啶脱氧核苷酸合成酶（ＴＳ）、ＤＮＡ聚合酶（ＤＮＡｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ）、ＤＮＡ引物酶（ＤＮＡｐｒｉｍａｓｅ）等，提高挑选性；（４）克服耐药性。近１０年来，细胞毒性抗肿瘤药物的研究和开辟有了明显的发展［１］，美国国家癌症研究所（ＮＣＩ）与制药公司和科研机构合作，现有一批前景良好的新化合物正在临床Ⅰ期研究时期。

一些已投入临床使用或临床Ⅱ、Ⅲ期试验取得较理想效果的抗肿瘤新药有［２］。

１．１拓扑异构酶抑制剂真核细胞ＤＮＡ的拓扑结构由两类关键酶ＴＯＰＯⅠ和ＴＯＰＯⅡ调节，这两类酶在ＤＮＡ复制、转录、重组，以及在形成正确的染群体结构，染群体分离、浓缩中发挥重要作用。ＴＯＰＯⅠ抑制剂要紧为喜树碱类化合物，近年进展了２个新的喜树碱类药物，即拓扑特肯（ｔｏｐｏｔｅｃａｎ）［３］和依莲洛特肯（ｉｒｉｎｏｔｅｃａｎ）［４，５］，临床上要紧对卵巢癌、小细胞和非小细胞性肺癌、宫颈癌、结直肠癌、前列腺癌等疗效较好，其他ＴＯＰＯＩ抑制剂还有９ＡＣａｍｐｔｏｔｈｅｃｉｎ，Ｃａｍｐｏｔｏｓａｒ，ＤＸ８９５１等。由于ＴＯＰＯＩ与ＤＮＡ片断共价结合及非共价复合物的三维晶体结构已于最近阐明［６，７］，新ＴＯＰＯＩ抑制剂的寻觅又成为热点，进展喜树碱类药物的口服制剂以提高治疗指数也显得越来越重要。ＴＯＰＯⅡ抑制剂种类较多，近年来临床上疗效较好的有ＤＮＡ嵌入型的阿霉素衍生物去甲柔红霉素（ｉｄａｒｕｂｉｃｉｎ）、吡喃阿霉素（ｐｉｒａｒｕｂｉｃｉｎ）和非ＤＮＡ嵌入型的鬼臼毒素

类药物鬼臼噻吩甙（ｔｅｎｉｐｏｓｉｄ，ＶＭ２６）等。原有抑制剂的改造又发觉了一批新的ＴＯＰＯⅡ抑制剂，如蒽环类抗生素ＭＸ２，ＡＤ３２，ＡＤ１９８，ＡＤ３１２，吡啶并咔唑衍生物Ｓ１６０２０２［８～１０］都进入了临床研究时期。中国科学院上海药物研究所最近从药用植物红根草中提取到有效成分，经修饰后得到一具全新的抗肿瘤化合物沙尔威辛（ｓａｌｖｉｃｉｎｅ）［１１，１２］，也是ＴＯＰＯⅡ抑制剂，体外实验显示其对肺癌、胃癌等疗效明显，现已完成临床前研究工作。

１．２微管蛋白活性抑制剂研究表明，有大量天然和合成化合物能干扰微管蛋白的功能。它们要紧是与微管作用，抑制微管聚合，使纺锤体无法形成，从而使细胞分裂停止在有丝分裂中期；或是促进微管聚合、抑制微管解聚而抑制细胞分裂。微管蛋白活性抑制剂是最有效的抗肿瘤药物之一，紫杉醇类药物是近年来发觉的新作用机制的细胞毒类抗肿瘤药物，紫杉醇及其衍生物紫杉特尔（ｄｏｃｅｔａｘｅｌ）能促使微管蛋白迅速聚拢成微管，并结合到微管上抑制微管的解聚，从而使细胞有丝分裂中止。临床上对卵巢癌、乳腺癌、非小细胞性肺癌、头颈部恶性肿瘤等有显著的疗效［１３～１８］。由于紫杉醇溶解度非常差，别良反应大和耐药性的产生，许多研究机构正在探寻新的紫杉醇衍生物［１９］，并开辟缓释等新剂型。

１．３其他胸腺嘧啶脱氧核苷酸合成酶（ＴＳ）把单磷酸脱氧尿嘧啶（ｄＵＭＰ）转换成单磷酸胸腺嘧啶（ＴＭＰ），是ＤＮＡ合成过程中的关键酶之一。近年来进展了一系列新的ＴＳ特异性抑制剂［２０，２１］，其中最闻名的是ｄａｌｔｉｔｒｅｓｅｄ（Ｔｏｍｕｄｅｘ）。Ｒａｌｔｉｔｒｅｘｅｄ是水溶性的ＴＳ特异性抑制剂，别妨碍ＲＮＡ合成等其他细胞内生命活动，因而别良反应较小［２２，２３］。临床试验中单药或与其他抗癌药（如５ＦＵ，ＣＰＴ１１，ｏｘａｌｉｐｌａｔｉｎ）及放射线治疗联用，对头颈部恶性肿瘤、前列腺癌、肺癌、结直肠癌、胃癌、软组织

肉瘤、白血病等有较理想的疗效［２３］。第三代铂类抗癌药物奥沙利铂（ｏｘａｌｉｐｌａｔｉｎ）和萘达铂（ｎｅｄａｐｌａｔｉｎ）在临床试验中取得了良好的反响。一项国际多中心临床ＩＩＩ期试验表明奥沙利铂与５ＦＵ联合应用，对大肠癌的总缓解率超过５０％［２４］。目前，奥沙利铂已被以为是治疗晚期大肠癌的一线药，与ＴＯＰＯＩ和ＴＳ抑制剂的联合化疗试验正在美国、欧洲、中国等地举行中。萘达铂的肾脏毒性较小，临床ＩＩ期试验表明其对肺癌、头颈部恶性肿瘤、睾丸和女性繁殖系统肿瘤有明显的疗效［２５］。２．以细胞信号转导分子为靶点的抗肿瘤药物

细胞的活性受外部信号操纵，外部信号转导到细胞内部引起细胞内的一系列反应，这一过程称为信号转导。信号转导包括多种细胞内途径，最经典的为丝裂原活化的蛋白激酶（ＭＡＰＫ）信号转导通路，在肿瘤生长、转移过程中起重要作用的一些生长因子及其受体基本上经过ＭＡＰＫ信号转导通路起作用的。细胞信号转导异常，导致恶性肿瘤快速增殖、无限生长。针对ＭＡＰＫ信号转导通路的各个环节研究ＭＡＰＫ通路特异性抑制剂，从理论上说能够从全然上防治恶性肿瘤，现介绍两类研究最活跃［２６］、发展较快的细胞信号转导过程中关键酶的抑制剂。

２．１蛋白酪氨酸激酶（ＰＴＫ）抑制剂ＰＴＫ是一组酶系，能催化ＡＴＰ上的磷酸基转移到许多重要的蛋白质的酪氨酸残基上，使其残基磷酸化，从而激活各种底物酶，经过一系列反应妨碍细胞的生长、增殖和分化。真核细胞的生长因子如ＥＧＦ、ＰＤＧＦ、胰岛素受体和许多癌基因的表达产物都具有ＰＴＫ活性。多数肿瘤细胞ＰＴＫ活性异常升高，所以ＰＴＫ是一具很重要和有价值的抗肿瘤靶点［２７］。目前ＰＴＫ抑制剂要紧有黄酮类、肉桂酰胺类、苯乙烯类、苯和苯胺类、二底物型抑制剂、吡哆嘧啶类、吡哆并喹唑啉和联硒双吲哚类等。来源于天然产物的有三羟异黄酮，ｅｒｂｓｔａｔｉｎ，ｌａｖｅｎｄｕｓｔｉｎＡ，ｈｅｒｂｉｍｙｃｉｎＡ等；其中，ｅｒｂｓｔａｔｉｎ是ＰＴＫ

的双底物竞争性抑制剂，ｈｅｒｂｉｍｙｃｉｎＡ则是一种别可逆的共价抑制剂；这种奇特的作用方式将为进展新型ＰＴＫ抑制剂提供思路。合成的ＰＴＫ抑制剂有ｔｙｒｐｈｏｓｔｉｎ，它是基于ｅｒｂｓｔａｔｉｎ和酪氨酸的结构设计的，随后又进展了多种结构各异的抑制剂。迄今为止，已证明许多ＰＴＫ抑制剂有抗癌活性，ＰＴＫ抑制剂与其他抗癌药物合用治疗癌症也取得了一些可喜的成果。小分子肽类受体酪氨酸激酶（ＲＴＫ）抑制剂的研究已取得显著的发展［２８］，如具有ＲＴＫ活性表皮生长因子（ＥＧＦ）受体小分子肽类抑制剂ＰＤ１５８７８０，ＰＤ１６９５４０，ＣＬ３８７７３５，ＺＤ１８３９，ＣＰ３５８７４４，ＣＧＰ５９３２６，ＣＧＰ５９３２６Ａ等在体内外试验中显示出非常强的抗肿瘤活性，已预备进入临床试验；具有ＲＴＫ活性的血小板源性生长因子（ＰＤＧＦ）受体小分子肽类抑制剂ＰＤ１６６２８５可明显延长荷瘤裸鼠的生存时刻；ＳＵ１０１已进入ＩＩＩ期临床试验，且因其能增加细胞毒类抗肿瘤药物ＢＣＮＵ的作用，正在预备将两药合用举行ＩＩ期临床试验。

２．２法尼基转移酶（ＦＴａｓｅ）抑制剂Ｒａｓ癌变基因的表达产物Ｒａｓ蛋白存在于多数肿瘤之中，Ｒａｓ蛋白是一种三磷酸鸟苷（ＧＴＰ）的结合蛋白，调控细胞有丝分裂。Ｒａｓ蛋白在细胞增殖和恶性转化方面起重要作用，其最后须与胞浆膜结合才干发挥生物学效应，从胞浆到胞膜需要Ｒａｓ蛋白的翻译后修饰，即从半胱氨酸残基法尼基化开始，法尼基化后，３个Ｃ末端的氨基酸残基被蛋白酶水解；法尼基基团的结合使分子容易插入到胞膜中，这是Ｒａｓ成熟必须的第一步。ＦＴａｓｅ是近年来发觉的与Ｒａｓ蛋白异戊二烯化修饰紧密相关的一种必需酶，抑制ＦＴａｓｅ活性，阻挠Ｒａｓ蛋白法尼基化，能够有效地抑制肿瘤细胞的增殖［２９］。正在举行临床前和临床研究的ＦＴａｓｅ抑制剂（ＦＴ１ｓ）可分为：①法尼基二磷酸（ＦＰＰ）竞争性ＦＴａｓｅ抑制剂（ＦＰＰｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅＦＴＴＩｓ）：ＦＰＰ是ＦＴａｓｅ作用底物之一，被ＦＴａｓｅ的α亚基所识不，法尼基转移到受体肽上需与Ｍｇ２＋配位；这一

机制为设计ＦＴＩｓ提供了思路。这类ＦＴＩｓ有ＭａｎｕｍｙｃｉｎＡ，Ｌ７０４２７２，ＢＭＳ１８６５１１，Ｊ１０４８７１［３０］等正在举行临床前研究。②ＣＡＡＸｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅＦＴＩｓ：ＦＴａｓｅ催化的法尼基反应是在Ｃ端具有ＣＡＡＸ序（其中Ｃ为半胱氨酸，Ａ常为脂肪类氨基酸，Ｘ常为甲硫氨酸、丝氨酸、丙氨酸或谷氨酸）的Ｒａｓ蛋白，如ＲａｓＢ，ＫＲａｓＢ，ＮＲａｓ，ＨＲａｓ等。基于所需ＣＡＡＸ的结构特征与酶构象上的习惯性，现已设计并合成了具有ＦＴａｓｅ识不与结合的Ｒａｓ蛋白Ｃ端ＣＡＡＸ序四肽结构特征的肽模拟，如Ｌ７３９７４９，Ｌ７３９５５０，Ｌ７４４８３２，Ｌ７４５６３１，ＦＴＩ２７６，ＦＴＩ２７７，Ｓｃｈ４４３４２，Ｓｃｈ５４３２９，Ｓｃｈ６６３３６，Ｓｃｈ５９２２８等，抑制有ＨＲａｓ，ＫＲａｓ和ＮＲａｓ突变的恶性肿瘤，其中Ｓｃｈ６６３３６已进入Ｉ期临床研究［３１］。

３．肿瘤新生血管生成（ＴＡ）抑制剂

原发肿瘤的生长和转移是依靠于新生血管生成（ａｎｇｉｏｇｅｎｅｓｉｓ）的。肿瘤既可经过肿瘤血管从宿主猎取营养和氧气，又可经过肿瘤血管源源别断地向宿主输送转移细胞，并在机体的其他部位接着生长和诱导血管形成，导致肿瘤转移。肿瘤的血管系统已成为一具崭新的、有希翼的抗肿瘤治疗靶点。人们正致力于开辟和研究能破坏或抑制血管生成，有效地阻挠肿瘤生长和转移的药物，这类药物称为ＴＡ抑制剂，是当今新型抗肿瘤药物研究最活跃的领域之一。ＴＡ抑制剂治疗具有许多优势：①肿瘤发生时，血管形成已被启动，故具有良好的特异性；②血管内皮细胞暴露于血流中，药物能直截了当发挥作用，故剂量小、疗效高、别良反应小；

③内皮细胞基因表达相对稳定，别易产生耐药性。目前已有２０余种ＴＡ抑制剂分不进入Ｉ至ＩＩＩ期临床试验［３２～３４］。我国的科研工作者也开始举行ＴＡ抑制剂的寻觅和研究工作，取得了一些发展。如中国科学院上海药物研究所发觉来源于植物的天然化合物ＰＡＡ和ＰＡＢ具有对抗血管形成作用，这些化合物具有较强的抗肿瘤活性。２１世纪初，ＴＡ抑制剂将在

临床上正式应用；我国也正在急起直追，争取具有自主知识产权的ＴＡ抑制剂早日进入开辟时期。

４．肿瘤耐药逆转剂（ＲＲＡ）

临床化疗失败的重要缘故是肿瘤细胞对化疗药物产生耐药性，大多数肿瘤患者的死因与耐药直截了当或间接相关。所以，寻觅耐药逆转剂是抗肿瘤药物研究的重要策略之一。肿瘤耐药多为多药耐药（ＭＤＲ），也有单药耐药，产生的也许缘故是药物代谢障碍、ＤＮＡ修复机制障碍、ＤＮＡ多聚酶活性改变等。另外，耐药是凋亡抑制的表现。一些与凋亡抑制相关的癌基因（如ｂｃ１２，ｂｃｒ／ａｂ１，ＮＫκＢ等）的表达产物可阻断或阻碍多种因素（如化疗药物、辐射、激素等）诱导的肿瘤细胞凋亡，产生耐药性。在多种ＭＤＲ细胞系中ｂｃ１２水平显著升高，是又一具佐证。多药耐药逆转战略为：以ｐｇｐ及上述耐药相关蛋白为作用靶点，筛选、设计合成耐药相关蛋白逆转剂；寻觅对耐药肿瘤有效的凋亡诱导剂。目前正在研究中的作用于ｐｇｐ的逆转剂有［３５］：①钙拮抗剂，要紧有ｅｒａｐａｍｉｌ及其衍生物等，在ｍｄｒ１翻译水平抑制ｐｇｐ合成及其活性，部分药物已在临床使用；②钙调蛋白拮抗剂，包括ｃｈｌｏｒｐｒｏｍａｚｉｎｅ等吩噻嗪类衍生物，已进入临床试验；③环孢菌素类，环孢菌素Ａ及其结构类似剂ＰＳＣ８３３，ＳＤＺ２８０４６６等，阻断Ｐｇｌｙｃｏｐｒｏｔｅｉｎ，能改变抗癌药物的药代动力学，已显示出良好的临床应用前景；④喹啉类，ｑｕｉｎｉｄｉｎｅ等已进入临床试验，疗效别理想；⑤抗雌激素类化合物，其中ｔａｍｏｘｉｆｅｎ研究较深入，ｔａｍｏｘｉｆｅｎ与ｖｅｒａｐａｍｉｌ合用疗效更好。以上药物大多别良反应较大，疗效报道别一。其他耐药逆转剂有［３６］：①反义核酸与核酶：针对ｍｄｒ１的反义核酸或核酶，破坏肿瘤细胞ｐｇｐｍＲＮＡ的表达；临床应用需要合适的转移载体；②细胞因子ＴＮＦα；③ＧＳＨ耗竭剂ＶｉｔａｍｉｎＫ３，ＢＳＯ（丁硫氨酸亚砜胺）；④蛋白药物交联剂等。理想的ＭＤＲ逆转剂应具备以下条件：①

安全，对正常组织毒性小；②在体内及肿瘤细胞能达到体外有效浓度；

③本身具有一定的抗肿瘤活性；④稳定、体内半衰期较长；⑤其代谢物也有效。

５．反义药物

反义寡核苷酸（ＡＳＯＤＮ）具有特异性抑制基因表达的能力。随着快速基因克隆、测序技术及快速自动ＤＮＡ化学合成技术的浮现，ＡＳＯＤＮ的研究已进入蓬勃进展阶段。针对肿瘤的反义药物的研究较早，迄今为止已有十几种ＡＳＯＤＮ试用于临床。挑选的反义靶点要紧包括：①癌基因类：ｃｍｙｃ，ｃｍｙｂ，ｂｃ１２，ＮＲａｓ，ＫＲａｓ，ＨＲａｓ，ｃｊｕｎ，ｃｆｏｓ，ｃｄｃ２和ｃｍｏｓ等；

②宿主基因类：多药耐药基因、周期素（ｃｙｃｌｉｎ）、前胸腺素、Ｔ细胞受体、表皮生长因子受体、蛋白激酶Ｃ等；③细胞因子类：ＩＬ２，ＩＬ１１α，ＩＬ１β等；④病毒类：人Ｔ淋巴细胞病毒、Ｒｏｕｓ肉瘤病毒等；⑤抑癌基因类：ｐ５３等。ＡＳＯＤＮ作为一种治疗药物用于抗肿瘤治疗［３７］，是目前最有也许应用于临床的基因疗法，但尚有许多咨询题亟待解决并举行充分评价［３８］，如：①提高ＡＳＯＤＮ在体内和细胞内的稳定性；②增强ＡＳＯＤＮ导入靶细胞的能力和效率；③作为药物必须合成脚够量，并要落低成本；④研究ＡＳＯＤＮ体内代谢专一性分布事情；⑤ＡＳＯＤＮ的专一性效能和非专一性作用的意义；⑥ＡＳＯＤＮ的作用机制；⑦ＡＳＯＤＮ及其代谢物的安全性、别良反应，尤其是长期毒性；⑧ＡＳＯＤＮ作为药物在治理中的特别咨询题。６．基因治疗

自本世纪９０年代初开始，生物治疗已进展到基因治疗时期。针对肿瘤举行基因治疗，为抗肿瘤治疗开发了广大的前景［３９］。要紧办法包括：①细胞因子基因疗法：经过体外／体内法转导细胞因子基因，调节免疫反应；②药物敏感基因疗法：即自杀基因疗法；③多药耐药基因疗法：将多药耐药基因转到骨髓造血干细胞，结合大剂量化疗抗肿瘤；④基因

置换或补充：置换突变的癌基因或补充缺失的抑癌基因；⑤反义核苷酸技术：用于抑制癌基因的表达；⑥肿瘤基因工程瘤苗：即利用基因重组技术，将目的基因导入受体细胞而制备的瘤苗；可用于肿瘤术后的转移、复发及术中无法清除的残留灶的治疗。目前研究得最深入最广泛的是Ｐ５３基因治疗，一项Ｉ期临床试验表明局部注射携带Ｐ５３基因的腺病毒，可导致一部分肺癌和头颈部肿瘤消退［４０］。那个试验结果令人鼓励，但基因治疗仍须与传统的抗肿瘤药物一起应用，两者也许有协同作用。７．端粒酶抑制