內(nèi)皮抑素抗腫瘤機制研究進展

1、    內(nèi)皮抑素抗腫瘤機制研究進展    王瑩+姜媛媛+王冰+李國軍摘 要： 內(nèi)皮抑素是目前發(fā)現(xiàn)活性的最強的內(nèi)源性抗血管生成因子，對血管發(fā)生具有明顯的抑制作用。其結(jié)構(gòu)表面有一由11個精氨酸殘基組成的堿性區(qū)域，為肝素結(jié)合位點，這解釋了內(nèi)皮抑素對肝素的高親和力特性可能是通過該區(qū)域與血管生成因子競爭結(jié)合肝素，起到抑制血管生成作用。本文主要針對內(nèi)皮抑素抗腫瘤機制進行綜述。關(guān)鍵詞： 內(nèi)皮抑素；基質(zhì)金屬蛋白酶；裸鼠1997年reilly等從體外培養(yǎng)的鼠血管內(nèi)皮瘤（eoma）細胞培養(yǎng)液中提取出相對分子質(zhì)量為2000022000的蛋白質(zhì)，該蛋白可抑制內(nèi)皮細胞生長，進而抑

2、制新血管的生長，并被命名為內(nèi)皮抑素，分子量為20kd，為膠原18分子羧基末端部分，共184個氨基酸1。進一步晶體結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)：內(nèi)皮抑素結(jié)構(gòu)表面有一由11個精氨酸殘基組成的堿性區(qū)域，為肝素結(jié)合位點，這解釋了內(nèi)皮抑素對肝素的高親和力特性可能是通過該區(qū)域與血管生成因子競爭結(jié)合肝素，起到抑制血管生成作用。1內(nèi)皮抑素抑制血管發(fā)生的機制內(nèi)皮抑素能夠直接作用于血管內(nèi)皮細胞，使內(nèi)皮細胞的增殖受阻于g1期，減少內(nèi)皮細胞在s期的比率，引起細胞周期停滯，而對非血管內(nèi)皮細胞系細胞、平滑肌細胞等則無增殖抑制作用2。其作用機制至少有以下幾點：1.1促進內(nèi)皮細胞凋亡其可能的機制為：1）增加了內(nèi)皮細胞內(nèi)蛋白酶-3的活性，使細

3、胞核內(nèi)dna發(fā)生降解。2）抑制抗凋亡蛋白bcl-2和bcl-xl表達。3）與原肌凝蛋白發(fā)生作用，破壞微絲的完整性而抑制內(nèi)皮細胞運動。1.2抑制內(nèi)皮細胞遷移1）內(nèi)皮抑素具有很強的肝素親合性，內(nèi)皮抑素與vegf的受體kdr相互作用，阻斷vegf的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。大量研究表明，vegf是誘導(dǎo)新生血管形成的重要因子，內(nèi)皮抑素可與vegf受體kdr/flk-1直接相互作用，下調(diào)kdr/flk-1表達，使vegf與其受體結(jié)合減少，抑制vegf介導(dǎo)erk、p38mapk和p125fak酪氨酸磷酸化，從而抑制vegf誘導(dǎo)的新血管形成。2）可溶性內(nèi)皮抑素可抑制內(nèi)皮細胞的整合素依賴性功能，內(nèi)皮抑素作用于內(nèi)皮細胞表面上的

4、整合素51和跨膜錨定蛋白caveolin-1，啟動細胞內(nèi)依賴?yán)野彼崃姿峄男盘杺鲗?dǎo)，導(dǎo)致caveolin-1相關(guān)的src家族酪氨酸激酶的激活和肌動蛋白張力纖維的減少，阻斷整合素與細胞外基質(zhì)的結(jié)合黏附，導(dǎo)致內(nèi)皮細胞黏附和遷移的改變，破壞細胞間的粘附作用而抑制內(nèi)皮細胞遷移。3）基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase， mmp）參與細胞外基質(zhì)蛋白的降解，在細胞的遷移過程中起重要作用，內(nèi)皮抑素能與mmp前體蛋白結(jié)合形成穩(wěn)定復(fù)合體，阻斷mmp的激活和催化活性，減少細胞外基質(zhì)蛋白水解，從而抑制內(nèi)皮細胞的遷移。4）內(nèi)皮抑素還可與原肌球蛋白結(jié)合，破壞微絲結(jié)構(gòu)的完整性，使細胞運動功能喪

5、失，抑制細胞遷移，還可通過p53等途徑抑制腫瘤生長。內(nèi)皮抑素可競爭結(jié)合細胞膜上和細胞外基質(zhì)中的許多物質(zhì)，所以打亂了細胞間及細胞與基質(zhì)間正常的粘附作用，使內(nèi)皮細胞不能正常生長，血管不能形成。2 內(nèi)皮抑素的抗腫瘤活性研究內(nèi)皮抑素的分子結(jié)構(gòu)揭示是一個高度折疊的分子構(gòu)象，而內(nèi)皮抑素n末端的無規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)提示：它的功能活性區(qū)可能最小化在n端的這幾十個氨基酸中。為了探索內(nèi)皮抑素的活性區(qū)，將內(nèi)皮抑素分為幾個區(qū)域分別進行研究。選取人內(nèi)皮抑素的8個肽段對注入人腫瘤細胞系bxpc-3嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷（scid）小鼠進行抗腫瘤活性研究，同時研究鼠內(nèi)皮抑素對鼠路易氏肺癌（llc）的生長抑制作用，結(jié)果表明內(nèi)皮抑素的活性區(qū)

6、位于n末端的27個氨基酸 3。2.1 裸鼠抗腫瘤實驗?zāi)壳皟?nèi)皮抑素的抗腫瘤活性已被大量實驗證實。利用裸鼠建立lewis肺癌、t241纖維肉瘤、eoma血管內(nèi)皮細胞瘤、b16f10黑色素細胞瘤的模型，應(yīng)用大腸桿菌表達系統(tǒng)生成的重組鼠內(nèi)皮抑素局部注射治療腫瘤，每天20mg/kg，結(jié)果完全抑制了腫瘤的生長，病理組織照片證實腫瘤血管數(shù)目明顯減少，腫瘤細胞大量壞死凋亡。有學(xué)者用內(nèi)皮抑素治療小鼠b16f10黑色素細胞瘤，腫瘤消退便停止治療，待腫瘤恢復(fù)至原大小時，再用內(nèi)皮抑素原先劑量治療，發(fā)現(xiàn)仍然可以抑制腫瘤生長。此試驗第一次證明了內(nèi)皮抑素不引起腫瘤耐藥性且沒有任何毒副作用。體外將endostatin cdn

7、a 轉(zhuǎn)染鼠k1735黑色素瘤細胞，建立動物模型25天后，轉(zhuǎn)染后的腫瘤細胞形成的腫瘤比未轉(zhuǎn)染的對照組腫瘤細胞形成的腫瘤體積小20%，且有效抑制了病灶的轉(zhuǎn)移，該實驗證明了在腫瘤細胞中轉(zhuǎn)染內(nèi)皮抑素基因，能有效地抑制腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移4。yamanaka r5用塞姆利基森林病毒載體內(nèi)皮抑素基因治療腦惡性腫瘤，證實內(nèi)皮抑素可以減少腫瘤血管數(shù)量，增加腫瘤細胞凋亡而發(fā)揮抗腫瘤作用，抑制腫瘤生長，防止腫瘤轉(zhuǎn)移。2.2 內(nèi)皮抑素與放、化療結(jié)合除此之外，內(nèi)皮抑素與放療、化療等傳統(tǒng)腫瘤治療模式結(jié)合，可以達到更有效的抗腫瘤作用。有學(xué)者聯(lián)合使用內(nèi)皮抑素和ctx治療b淋巴細胞淋巴瘤裸鼠模型，分別于第三、五、七天經(jīng)腹腔給于c

8、tx 75mg/kg，腫瘤縮小，于第十五至十九天經(jīng)皮下分別給于內(nèi)皮抑素50ug/d和pbs，結(jié)果腫瘤比對照組明顯縮小。學(xué)者們利用裸鼠建立人結(jié)腸癌肝轉(zhuǎn)移模型，分別自腹腔注射5-氟尿嘧啶（i組）、內(nèi)皮抑素（組）、以及5-氟尿嘧啶與內(nèi)皮抑素二藥聯(lián)合（iii組）治療肝轉(zhuǎn)移，以注射生理鹽水為對照組。結(jié)果表明對照組及組肝轉(zhuǎn)移明顯高于組和iii組。5-氟尿嘧啶與內(nèi)皮抑素二藥聯(lián)合治療能夠明顯抑制肝轉(zhuǎn)移的發(fā)生。hanna nn6等用內(nèi)皮抑素和放療結(jié)合，聯(lián)合使用比單獨使用效果顯著。通過大量動物模型的試驗性治療，發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮抑素有明顯的抗腫瘤效應(yīng)，而且不產(chǎn)生耐藥性，未發(fā)現(xiàn)明顯毒副作用。參考文獻1謝文垚， 姜達， 楊志勇

9、，等. 重組人血管內(nèi)皮抑制素治療惡性腫瘤的研究進展j. 國際腫瘤學(xué)雜志， 2016， 43（5）：360-363.2hanai j， gloy j， karumanchi sa， et a1. endostatin is a potential inhibitor of wnt signalingj. j cell biol， 2002， 158（3）：529-539.3周建美， 魯琪， 沈喻. 分子靶向治療藥物治療老年非小細胞肺癌臨床研究進展j. 現(xiàn)代實用醫(yī)學(xué)， 2016， 28（2）：279-280.4張娜， 王文彤， 陶遵威. 非小細胞肺癌分子靶向治療的最新研究進展j. 天津藥學(xué)， 2015， 27（1）：44-46.5yamanaka r， tanaka r. gene therapy of brain tumor with endostatinj. drugs today（barc）. 2004， 40（11）：931-934.6hanna nn， seetha