[doc] 端粒酶抑制与肿瘤治疗的研究进展

[doc] 端粒酶抑制与肿瘤治疗的研究进展 端粒酶抑制与肿瘤治疗的研究进展 医学?老年医堂避生星 端粒酶抑制与肿瘤治疗的研究进展 吉林大学第一临床医学院血液肿瘤科(130021)杨波综述王冠军审校 —— 107—— 摘要端粒酶的激活与肿瘤的发生,发展密切相关.尽管端粒酶在癌变过程中作用的分子机制尚未完全阐明,但大 量实验证实端粒酶是一个理想的肿瘤治疗靶点.近年来人们尝试了许多方法抑制肿瘤细胞端粒酶活性,所产生的肮肿瘤作 用并不完全一致.抑制肿瘤细胞端粒酶活性诱导细胞周期阻滞和(或)凋亡主要 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现为两种形式即迟发型和即发型.此 外,端粒酶活性抑制可以增加肿瘤细胞对化疗药物的敏感性.阐明端粒戴帽状态及端粒酶作用分子机制,建立针对端粒酶 的高通量药物筛选法以及应用人癌动物移植模型进行体内药物抗瘤活性评价是端粒酶抑制剂开发中的三大方面. ;治疗 关键词端粒酶;肿瘤 非永生化细胞随着分裂会出现端粒缩短,而癌 细胞通过维持端粒获得了无限增殖能力.绝大多数 肿瘤细胞是通过端粒酶活化来稳定端粒的,仅有少 数肿瘤是以重组等非端粒酶依赖性端粒维持机制起 作用.相比较而言,肿瘤起源的相应正常体细胞缺 乏端粒酶活性.因此,永生化表型的获得被看作是 细胞逃离衰老,细胞周期和增殖过程失调节的结 果. 大量实验研究表明,端粒酶是开发新型抗肿瘤 药物的理想靶点,通过抑制端粒酶活性达到抑制肿 瘤细胞生长就成为各种端粒酶抑制剂的作用原理. 表1中列出了抑制端粒酶活性的作用靶点. 表1抑制端粒酶活性的靶点 靶点抑制方法 1端粒酶核心成分 ahTER bhTERT 2端粒 a鸟嘌呤四联体 b戴帽状态 c化疗药物 3天然化合物 4小分子 5表达调控机制 6诱导凋亡 反义策略,2—5A—ODN,2OmeRNA DNhTERT,针对hTERT的核酶 卟啉,五环吖啶,蒽醌类 PirlX1 顺铂,拓扑异构酶抑制剂 茶素,端粒抑素,槲寄生 AZI”,BIBR1532,小檗碱衍生物 转录因子,激素,维甲酸,格尔德霉素 2一5一A—ODN,针对h1RT核酶 而且端粒酶相对特异性地表达于肿瘤细胞的特 点可以将其视为良好的肿瘤相关抗原,用以研究肿 瘤的免疫治疗和自杀基因治疗等细胞毒疗法.有关 这方面的研究近来也报道了不少[1,,本文不再 阐述. 端粒酶是一种专一的逆转录酶,主要成分是 RNA(hTER)和蛋白催化亚单位(hTERT),如 hsp90,P23,TEP1等J端粒酶相关的调节蛋白也 参与酶活性的调节.虽然癌变过程中端粒酶活性上 调的分子机制尚未完全认识,但近几年的研究使人 们对端粒酶活性的调节已有了初步了解.端粒酶表 达的调控主要是在转录水平.另外,还包括基因扩 增,RNA剪接和翻译后修饰调控.目前已在以上 这些调控水平均进行了抑制端粒酶活性的研究.随 着对端粒酶活性调节研究的深入,有望开发出靶向 端粒酶的良好的抗肿瘤药物. 1针对端粒酶主要成分的肿瘤抑制靶点 1.1以人hTER为靶点 端粒酶是以其自身的RNA组分为 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 ,复制 合成端粒序列.因此阻碍hTER作为模板的功能就 能限制端粒酶合成端粒的作用. Feng等用反义hTER转染HeLa细胞后,发现 端粒DNA序列逐渐丢失和端粒酶活性下降,转染 细胞在增殖23~26次后细胞开始死亡.有趣的是, Kondo等应用同样的反义hTER处理神经胶质瘤细 胞观察到了相似的结果;细胞增殖30次后,出现 了2种不同现象的细胞亚群,一个亚群发生凋亡, 而另一个则表现分化.两个亚群都有半胱氨酸天冬 氨酸蛋白酶(caSpaSe)合成增加.进一步研究提示 可能是周期蛋白依赖性蛋白激酶抑制剂(CDKI) 差异性表达所致细胞凋亡和分化.然而,还有许多 以hTER为靶的生物技术药物如反义寡核苷酸,肽 核酸或锤头状核酶,尽管显示出具有显着降低端粒 —— 108—— 酶活性的作用,但不能抑制肿瘤细胞生长.Her— bert等合成一种2一氧一甲基一RNA(2一.一 meRNA)寡聚体,较传统的DNA寡核酸具有与 hTER序列更强的结合能力和更高稳定性.这种寡 聚体可以抑制永生化乳腺上皮细胞的端粒酶活性并 引起进行性端粒丢失,但这些细胞经过100d后才 开始凋亡.对于具有较长端粒的细胞系,经过治疗 仅出现生长受抑,甚至数月后在端粒明显缩短的情 况下亦未发生凋亡.说明2O—meRNA寡聚体 的抑制细胞增殖作用是端粒长度依赖性的,而且提 示此种可以抑制端粒酶活性的化合物不适用于治疗 那些具有长端粒的肿瘤. 有人以hTER为靶 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 出一种2—5寡腺苷酸 反义链(2—5A),它能够结合并激活细胞内核酶 RNaseL进而降解hTER.Kondo和Cowell等,,J 的研究表明,针对hTER的2—5A反义链用于治 疗神经胶质瘤,官颈癌,膀胱癌,前列腺癌和卵巢 癌时可在4,5d内观察到hTER被特异性地降解, 且2周后癌细胞增殖力减至正常的20%,30%. 癌细胞分裂能力快速减低是由于凋亡所致.同时在 这样短的时间内癌细胞未发生端粒缩短. 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 到半 胱氨酸天冬氨酸蛋白酶升高,但不清楚抑制端粒酶 导致半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶活化的机理.推测可 能是端粒酶受到抑制使得某些端粒处于非戴帽状 态,激发了细胞凋亡.经人癌裸鼠异种移植模型实 验证实针对hR的2—5A反义寡核酸能够抑制 肿瘤生长. 1.2以人端粒酶催化亚单位(hTERT)为靶点 hT于1997年被克隆和鉴定.随后也成为 抑制端粒酶的侯选靶点.有研究表明,利用 hTERT的负显性突变体(DN—h1ERT)使端粒 酶的活性受到抑制,以观察不同细胞系的反应.发 现,从端粒酶活性开始抑制到细胞周期停滞有一段 明显的延迟期;当端粒丢失至极限短时细胞进入危 机期,表现为凋亡增加.进一步用已转染DN— hTERT的瘤细胞接种裸鼠,发现成瘤率也降低. 另外,针对hTER和hTERT也设计出了锤头 状核酶(hammerheadribozymes),此酶是具有催化 活性的RNA,能够以序列特异性方式在底物RNA 的GUX基序处进行剪切.针对hTER的核酶.具 有下调端粒酶活性的作用,但不能抑制肿瘤细胞增 殖.Folini等【8J用抗hTER的核酶处理黑色素瘤细 胞后发现细胞倍增时间延长但端粒不缩短.针对 hTERT的核酶也在研究中[9,引.Ludwig等[1]以 医学?老年医学分册2005年5月第26卷第3 hTERTmRNA为靶设计合成了一种核酶,它不仅 能够切割hTERTmRNA,引起端粒缩短,瘤细胞 生长停滞和诱导凋亡,而且使瘤细胞对拓朴异构酶 ?抑制剂的敏感性也增强.以腺病素为载体介导抗 hTERT核酶转染不同的乳腺癌和卵巢癌细胞系可 以诱导瘤细胞立即凋亡.凋亡并不依赖端粒初始长 度,也不伴端粒丢失[13].目前仅有个别报道表明 抗端粒酶的核酶在体内实验中能够缩小肿瘤体积和 诱导细胞凋亡u…. 2针对端粒的肿瘤抑制靶点 端粒酶是维持绝大多数永生化和癌变细胞端粒 结构和功能所必需的.以端粒为靶破坏其结构使端 粒酶丧失与底物端粒DNA序列的作用进而抑制端 粒的功能.导致细胞衰亡已成为抑制端粒酶活性的 另一个新思路. 深入的研究已证明,端粒是由高规律性染色质 环和特异性端粒结合蛋白组成的复杂核蛋白结构. 其中3末端单链富G外伸部对端粒结构的维持起 着核心作用. 2.1以鸟嘌呤四联体复合结构为靶点 端粒DNA主要是由(1vrAGGG)n构成的重 复序列双链区和3末端单链富G外伸部(约150, 200个碱基)构成.人端粒3一外伸部富含鸟嘌 呤,能够在离子环境下形成特殊的二级结构.即鸟 瞟呤四聚体结构.人们推测,此结构可能对端粒功 能维护至关重要,而且在酵母种系中已得到证实. 鸟嘌呤四联体的形成能够阻碍端粒酶延长端粒,也 就抑制了端粒酶活性.因此,能够稳定该结构的化 合物被认为是有效的端粒酶抑制剂.实验发现,象 卟啉类,葸醌类和二萘嵌苯衍生物等均能和鸟瞟呤 四联体结构相互作用使其稳定【?]. Gowan等【15]研究了一种五环吖啶,它可以在 1/~mol/ml浓度水平以下抑制不同肿瘤细胞系的端 粒酶活性,阻碍细胞生长和诱导细胞衰老的作用. 当浓度为2/~mol/L时表现出非特异性细胞毒作用. 抑制细胞生长作用依赖于初始端粒长度,但未观察 到端粒缩短u.在人癌裸鼠异种移植的体内实验 中,观察到该物质联合传统化疗药物Paclitaxel具 有显着的抗肿瘤活性.推测可能是Paclitaxel破坏 了端粒的环状结构并促进鸟嘌呤四联体结构的形成 所致. 2.2以参与维持端粒戴帽状态的物质为靶点 维持端粒戴帽状态需要端粒DNA,端粒相关 蛋白(和)或端粒酶的参与[17],尤其端粒酶对于 国外医学?老年医学分册20o5年5月第26卷第3期 癌细胞粒戴帽状态至关重要[18~19].在人癌细胞中 有许多因素会导致端粒非戴帽状态,端粒丢失就是 其中之一.此外,Kim等[20]报道在前列腺癌和乳 腺癌细胞系中端粒处于非戴帽状态时并没有端粒缩 短或端粒酶失活.他们对hTER模板区进行突变, 结果体内外癌细胞增殖均受到明显抑制,凋亡率增 加(约为12%).突变的hTER以负显性方式作 用,而细胞却保持正常野生型端粒酶活性.推测, 一 个或几个端粒的非戴帽状态传递信号使细胞周期 停滞发生凋亡.Cao等【21]的实验表明,乳腺癌细 胞内端粒酶活性下调可诱导细胞凋亡,但表达一种 已丧失催化活性的hTERT突变体又能阻止凋亡. 进一步提示端粒酶的抗凋亡作用可能与它所具有延 长端粒的酶活性不同.这些结果与Saretzki等[13] 的推测相一致.Saretzki等[13]将抗hTERT核酶导 入癌细胞以抑制端粒酶的活性,发现无论端粒初长 度如何所有的癌细胞系在1周内出现快速凋亡(约 75%--90%)并无端粒缩短.对转基因鼠的研究也 得到了类似结果.目前认为端粒酶在维持肿瘤细胞 增殖和存活过程中起着重要作用,甚至在长端粒时 也需要端粒酶的活性【22]. 端粒DNA双链区结合蛋白TRF1和TRF2能 够介导端粒形成稳定的T一环结构并调节端粒长 度【3l.除此之外,其他相关蛋白如TIN2和端锚 聚合酶也参与端粒长度调控.最近,Zhou等[24]发 现了与Pin2/TRF1相互作用的蛋白PinX1.体内 外实验表明,PinX1能够与hTERT相结合进而抑 制其逆转录酶活性.PinX1起抑制肿瘤的作用而且 也参与rRNA的合成.这些端粒相关蛋白的发现为 寻找新肿瘤抑制剂提供了潜在的靶点.总之,研究 影响端粒戴帽状态的因素将是未来发现抗肿瘤靶点 的快速而有效的方法. 2.3以端粒为靶的化学治疗 肿瘤化学治疗中某些DNA损伤药物可能更倾 向与端粒DNA序列相互作用.有报道说,DNA损 伤剂作用于端粒可能会抑制端粒酶活性.例如顺铂 是一种DNA交联剂,已有实验表明,它可以使子 宫颈癌和肝癌细胞的端粒缩短并抑制端粒酶活 性L蚓.Kondo等【26]实验发现,体内或体外条件 下,用针对hTER的2—5A反义寡核苷酸抑制恶 性神经胶质瘤细胞的端粒酶活性后,瘤细胞对顺铂 的敏感性增加.然而这种两药协同效应在对黑色素 瘤[,乳腺癌,永生化成纤维细胞[25]和mvc/Ras 转染的鼠胚成纤维细胞[28]的实验中未观察到.有 一 1O9一 人用拓朴异构酶?抑制剂依托泊苷处理癌细胞后发 现拓朴异构酶?对端粒有高裂解活性;端粒酶活性 抑制与依托泊苷(或阿霉素)对拓朴异构酶?的毒 性之间的协同作用存在于乳腺癌和永生化成纤维细 胞【?,而黑色素瘤则无【27].端粒酶阴性鼠胚成纤 维细胞[矧和乳腺癌细胞系MCF一7[]对阿霉素的 高敏感性与端粒功能失调节有关,其中MCF一7 的药物敏感性与端粒长度无关.实验表明,在正常 人细胞内端粒发挥着对氧化性DNA损伤的监控作 用C301.此功能可以部分解释端粒与DNA损伤药物 的相互作用.研究化疗药物的抗癌机理,尤其是阐 明其特异性和非特异性作用非常有意义.那么 传统的细胞毒药物通过干扰DNA代谢杀伤肿瘤细 胞过程中是否也可以特异地作用于端粒以及它们与 端粒酶抑制剂联合应用时是否具有协同抗肿瘤效应 及协同作用的机制如何还有待于进一步研究和探 索. 3抑制端粒酶活性的天然化合物和小分子物质 许多药用植物如槲寄生和茶叶等含有抑制端粒 酶活性的物质.这些天然活性化合物的作用机理很 广泛,包括下调bcl—l,以鸟嘌呤四联体为靶引起 线粒体诱导的凋亡[32],诱导半胱氨酸天冬氨酸蛋 白酶表达[33]和端粒丢失等[34].然而它们中的大多 数只有在微摩尔水平才具有活性作用,但有一种命 名为端粒抑素(Telomesatin)的天然真菌衍生物通 过选择性与端粒鸟嘌呤四联体作用能够在5nM水 平抑制端粒酶活性[34】.天然化合物的主要优点在 于很弱的非特异性细胞毒作用,这使得它们有望成 为能够增强瘤细胞对传统抗癌药物敏感性的理想候 选药,尤其用于具有内分泌功能的耐药肿瘤更有意 义C351. 核苷类似物(如3一叠氮一2,3一双脱氧胸 苷,)是最早人工合成的经证实具有抑制端粒 酶活性的一类小分子化合物.不过这类物质抑制人 端粒酶活性的作用较弱,甚至在相当高的浓度(10 , 100ttmo1)时才出现端粒缩短但仅表现了轻度阻 碍细胞增殖的作用.有实验表明,只有用高浓度的 AZT(800/zmo1)长期处理乳腺癌细胞才会诱导细 胞衰老和裸鼠体内致瘤性下降【36].推测可能是在 端粒DNA合成过程参入AZT引起端粒合成障碍所 致.新近发现一种7一脱氮一2脱氧鸟苷三磷酸类 似物即6一巯基一7脱氮一2脱氧鸟苷三磷酸在体 外具有更强的抑制端粒酶活性的作用[37l. 有研究依据”疾病本位”人体肿瘤细胞株体外 —— 110—— 筛选抗肿瘤药策略,采用NCI—COMPARE分析 法进行研究发现小檗碱衍生物即罗丹花菁(rhoda— cyanine)类染料中的FJ5002具有抑制人白血病细 胞端粒酶活性的作用.用50,200nm的FJ5002长 期处理白血病细胞(增殖100代),观察到端粒缩 短,染色体畸变和细胞衰老.但是衰老的细胞获得 类似多药耐药的特性,因此必需提高FJ5002的浓 度才会持续有效. BIBR1532是新筛选出的一种非核苷类小分子 端粒酶抑制剂[38],其抑制端粒酶活性的效果类似 于负显性hTERT突变体和针对hTERT的反义寡 核苷酸.BIBR1532长时间作用瘤细胞后(根据初 始端粒长度确定作用时间,平均约100d)4种不同 的瘤细胞系增殖减慢并发生衰老,但并不依赖p53 途径.4种癌细胞系均出现端粒缩短和裸鼠体内成 瘤性下降[38],进一步分析显示端粒酶受到抑制的 瘤细胞有p21表达上调和BRCA1和2的表达下调 等衰老时所出现的蛋白表达变化.根据4种癌细胞 系的初始端粒长度不同,BIBR1532作用的时间也 不同,到细胞周期停滞时它们的端粒长度相等.作 用机理研究揭示BIBR1532干扰了端粒酶持续合成 端粒【39].BIBR1532是端粒酶的非竞争性抑制剂, 说明该药的作用方式并不是与端粒DNA引物和几 种核苷酸竞争与端粒酶作用. 4针对端粒酶活性调节机制的肿瘤抑制靶点 端粒酶活性调节机制是复杂的,除了两个主要 成分hTER和hTERT外,还有几个辅助蛋白的参 与,如TEP一1,p23和hsp90.另外端粒酶活化也 离不开化学修饰酶的作用,它们包括磷酸酶A,蛋 白激酶C,Akt激酶和其他的参与全酶组装及功能 行使或调节翻译后修饰的酶类.由于以上这些蛋白 质在调节活性端粒酶的过程中非常重要,因此就有 可能通过它们相应的抑制因子的作用达到抑制端粒 酶活性的目的.例如,hsp90抑制剂格尔德霉素 (Geldanamycin)和新生霉素(Novobiocin)已被证 实是一个很有希望的端粒酶抑制剂.最近,Haen— deler等L40J应用人胚肾细胞和人脐静脉内皮细胞进 一 步研究发现,hsp90,Akt激酶和hTERT在细胞 核内形成复合物进而出现hTERT磷酸化,端粒酶 活化和细胞抗凋亡一系列生物学现象;干扰 hsp90,Akt激酶与hTERT形成复合物会使 hTERT不能磷酸化,端粒酶活性丧失,细胞凋亡 增加和细胞寿命缩短.hTERT磷酸化/脱磷酸化及 hTERT需与相关蛋白相互作用调节端粒酶活性的 医学?老年医避生旦筮鲞笠 本质为开发肿瘤端粒酶抑制剂提供了新的方向. 端粒酶的表达调控是通过多阶段水平来实现 的,尤其转录水平的调控是最重要的一步,它涉及 到不同的转录因子协同作用于hTER和hTERT的 启动子IX[41].目前已鉴定出许多正性和负性调节 端粒酶活性的转录因子,如SP1,C—myc和mad 等[2,46]. C—myc蛋白与细胞增殖密切相关.在hTERT 基因启动子区已发现29个C—myc结合位点,C— myc的高表达对hTERT的反式激活作用是必需 的.通过调节C—myc基因表达下调可以抑制端粒 酶活性.Grand等[钾]体内实验表明,4一N一甲基 吡啶氯化卟啉(TMPyP4)下调C—myc和hTERT 基因表达,抑制了移植瘤的生长.还有人发现新的 蛋白因子BRCA一1,Nmi可以与C—myc蛋白结合 形成三聚体,阻碍了C—myc蛋白与hTERT启动 子结合并使之活化,引起hTERT表达下调L48J. hTERT基因转录后前体RNA的可变剪接也 是hTERT表达的重要调控方式.hTERT转录体 至少含有6个可变剪接位点:4个插入型位点,2 个缺失型位点(a和B位点).p位点与其它4个插 入型位点可引起不成熟的翻译终止;a位点含 36bp,位于RT1基序,其变异体hTERTa在其蛋 白催化中心有保守残基的丢失,故被认为是端粒酶 活性的抑制剂.研究也证实hTERTa能以负显性 方式抑制内源性端粒酶活性,引起端粒缩短. 此外还发现C—myc和可变剪接联合调控hTERT 基因表达[5oJ. hTERT基因上游序列区还存在受某些激素调 控转录的顺式作用元件,如雌激素效应元件,孕酮 效应元件[3,51]以及维甲酸效应元件[,.此外 组蛋白乙酰化也调控hTERT基因转录[54].激素 依赖性端粒酶活性调节具有组织细胞特异性.例如 雌激素抑制剂三苯氧胺可以阻断雌激素受体阳性的 乳腺癌细胞内hTERT转录,进而端粒酶活性下 调,瘤细胞生长受抑;但它确能促使子宫内膜癌细 胞的hTERT转录[31,55]. 5端粒酶活性的抑制和快速诱导细胞凋亡 到目前为止,绝大多数通过抑制端粒酶活性治 疗肿瘤的方法的一般原理还是基于端粒缩短诱发细 胞衰亡.通常在无端粒酶活性的情况下,细胞每分 裂一次端粒平均缩短50,lOObp.因此,从肿瘤细 胞的端粒酶活性抑制到细胞衰亡会经历一段较长的 延迟期.事实上,对体外培养细胞的实验表明,即 国外医学?老年医学分册2oo5年5月第26卷第3期 使对那些端粒相对短的肿瘤细胞而言,要想使这些 细胞在端粒酶活性抑制后出现完全的生长停滞和 (或)凋亡至少也得需要3个月甚至是更长的时 间J.动物体内实验更是如此.端粒酶抑制后所 发生的细胞衰亡延迟现象限制了以端粒酶为靶点的 肿瘤治疗方法的应用,尤其是在治疗具有长端粒的 肿瘤时.但有两种 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 可以改善这种不利情况.一 是端粒酶抑制剂联合DNA损伤性化疗药物.此法 是建立在端粒对氧化应激诱导的单链断裂优先敏感 的发现基础之上.有关此种方案用于肿瘤治疗的成 功报道非常有限.二是根据肿瘤细胞可特异表达端 粒酶的原理,将hTERT启动子与可以诱导原先没 有毒性作用的药物前体转化为毒性产物的酶类或促 凋亡蛋白的编码基因相连构建嵌合基因,使得对细 胞生长不利的外源基因只在端粒酶阳性的肿瘤细胞 中表达,从而产生特异的细胞毒作用[56--57].但是 这种肿瘤的自杀基因治疗策略还只是处于基础研究 的探索阶段,短时间内不可能用于肿瘤的临床治 疗. 那么,以端粒酶为靶点的肿瘤治疗能否达到在 合理的时间内杀伤瘤细胞的效果?通过对以hTER 为靶的2—5A反义寡核苷酸【6,58J和针对hTERT的 T基序的锤头状核酶或反义寡核苷酸[11.3,]的研 究发现,它们可以快速诱导癌细胞凋亡.然而这与 抑制端粒酶合成端粒DNA的功能并不相关.越来 越多的研究表明,在神经元[59--60],肌细胞[61--62] 和癌细胞[J中端粒酶是作为原生存素和抗凋亡酶 起作用,它可以抑制DNA损伤和凋亡信号的转 导[63l. 根据新近研究进展,Blackburn提出了一种全 新的关于端粒功能的模型即端粒戴帽状态模型.该 模型将端粒的戴帽状态作为端粒功能的指标.戴帽 状态可以保持完整的端粒功能,允许细胞继续分 裂.端粒长度,端粒酶活性和一些构成端粒DNA 一 蛋白质复合物的其他分子的协同作用共同影响了 端粒的戴帽状态.细胞本身或人为原因导致各影响 因素失调节将使端粒功能异常并处于非戴帽状态, 从而引发细胞周期阻滞及其他的反应(如凋 亡)81.这一模型可以解释很多实验结果.但是端 粒戴帽与不戴帽状态的准确分子机制及端粒酶, DNA损伤反应途径和端粒的不同相关蛋白组分如 何协同作用来保持端粒和基因组的稳定性仍不十分 清楚.在这些方面进行深入研究对于肿瘤及衰老生 物学研究具有重要意义. 6结语 端粒酶作为肿瘤治疗靶点的提出有着充分的科 学依据.归纳起来有3点:一是端粒酶在人体各肿 瘤中广泛表达且表达水平与肿瘤的恶性生物学行为 之间呈很高的相关性.二是端粒酶在正常人体细胞 中不表达或仅弱表达,而在肿瘤细胞中高表达.其 在正常细胞和肿瘤细胞表达上的差异要比有些作为 传统化疗药物治疗靶点的酶类(如胸苷酸合成酶, 二氢叶酸还原酶和拓朴异构酶)显着得多.三是端 粒酶是大多数肿瘤细胞(约80%)生长所必需的, 抑制其活性就会诱导肿瘤细胞凋亡和周期阻滞.经 过几年的研究,人们尝试了许多抑制端粒酶活性的 方法以达到治疗肿瘤的目的,但目前尚未开发出可 用于临床的针对端粒酶的抗肿瘤药物.多数端粒酶 抑制剂在抗肿瘤作用时,由于端粒缓慢缩短,因而 需要长时间持续作用后才能显示出明显的抑制瘤细 胞增殖的效果.但也有一些可以诱导瘤细胞快速凋 亡.新近的研究提示抑制端粒酶活性能够增强肿瘤 细胞对化疗药物的敏感性.这些端粒酶抑制剂对肿 瘤的抑制作用与端粒酶参与端粒戴帽状态的维持密 切相关.推测未来以端粒酶为靶的肿瘤治疗研究可 着重在以下几个方面进行探索:?阐明端粒戴帽与 不戴帽状态的调控分子机理及端粒酶的作用,为端 粒酶抑制的开发和临床应用提供理论基础.?在肿 瘤的综合治疗指导思路下,端粒酶抑制更宜作为传 统的手术,放疗和化疗的辅助治疗.因此,在强调 采用动物移植瘤模型进行体内抗肿瘤活性评价的同 时,应该尽量选用能够完整模拟临床肿瘤患者自然 病理过程的动物模型进行合理的,切实可行的综合 治疗实验.例如应用人癌裸鼠原位移植模型研究端 粒酶抑制剂联合手术或化疗对肿瘤的抑制作用.? 总结经验,改进寻找抗癌药的技术和方法,以”疾 病本位”筛选为原则,建立以端粒酶为靶的高通量 药物筛选方法,以期找到针对人体特定肿瘤的有效 药物.相信随着研究的不断深入,必将开发出以端 粒酶为靶的抗肿瘤新药. 参考文献 1KeithWN,Bi|s|andA,Evansa/.Telomerase-di— rectedmoleculartherapeutics.ExpertRevMolMed,2002; 2VonderheideRH.Tdomeraseasauniversalttmaoossoclated antigenforcancerimmunotherapy.Oncogene,2002;21; 674--679 3ChangJT,YangYL,ChengCY.Differentialregulationof telomeraseactivitybysixtelomer—asesubunits.EurJ 一 112一 Bioehem,2002;269:3442--3450 4KondoY,KogaS,KomataTeta/.Treatment0fprostate canc盯in,ritroandinvivowith2—5A—nti—telomerase RNAcc~npoent.Oncogene,2000;19:2205,2211 5KogaS,KondoY,KcxntaTeta/.Treatmentofbladder canc盯cellsinvitroandinvivowith2—5Aantisensetdom. e艘RNA.GeneTher,2001;8:654,658 6YataheN,KyoS,KondoSeta/.2—5Aantisensetherapy directedagainsehumanteloneraseRNAinhibitstekmaerase activityandinducesatx~ptosiswithouttelomereimpairment incervicalcancerceus.Cano口C,-r~3eTher,2002;9:324 —— 630 7KushnerDM,PamiapeJM,BandyopadhyayBeta/.2— 5AantisensedirectedagainsttelomeraseRNAproducesapo- tosisinov~ancanc盯cells.GynecolOncol,2O0o;76: 183,192 8I,oliniM,ColdlaG,villaR矗a/.Inhibitionoftelonaease activitybyflhammerheadrib0ymetargetingtheRNAo0m— ponentoftekmaeraseinhumantargetingtheRNAcomonent oftekmaeraseinhumanmelanomaoeus.JInvestI~nmto1. 2000;114:259,267 9YokoyamaY,TakahashiY,ShinoheraAeta/.The5一 endofhT隙TMmaisflgoodtargetforhammerheadri— bmetosuppresstelomeraseactivity.BiochemBiophys ResCommun,2000;273:316,321 10QuY,LiuSQ,PengWZeta/.Inhibitionoftelomerase asetran. activitybyribetargetedtohumanteloner— scriptase.Sheng胁HuaXueYuSheng%%LiXue Bao,2002;34:323,328 11LudwigA,SaretzkiG,HolmPSeta/.Ribozymecleav. age0ftelc~nerasemRNAsensit~esbreastepitheliatcallsto inhibitorsoftopolsc~nerase.CancerRes,2001;61:3o53 -- 3061 12LomnzM,SaretzkiG,SitteNeta/.BIfibrobastsdisplay highantioxidantcapacityandslowtdcxnereshorteningin. dependent0fHterttransfection.FreeRadicB;0lMed, 2001;31:824,831 13SaretzkiG,LudwigA,ZglinickiTeta/.Ribuzyme—me. diatedtdomraseinhibitioninducesimmediatecelllossbut nottdonerreshorteninginovariancancercells.Cancer Genen,2001;8:827,834 14Re2del-M,BeamsDJ,Hurley?.Tdcxneresandtdcxn. erasesasdrugtargets.CurOpinPharmacol,2002;2: 415,423 15GowanM,HealdR,StevensMa/.PotentinKbition 0ftelomerasebysmall—moleculepentacyclicacridinesca. pableofinteractingwithG—.quadruplex—-interactiveIX)- tentsmall—molectileinhibitoroftelomeraseexhibitingin 2005年5月第2鲞差 vitroandinvivoantiumoractivity.MolPharmacol, 2001:60:981--988 16GowanM,HarrisonJR,PattersonLeta/.G—quadru? 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