毕业论文—肿瘤靶向治疗的现状与展望

毕业论文—肿瘤靶向治疗的现状与展望 题 目: 肿瘤靶向治疗的现状与展望 专业代码: 081801,生物工程, 作者姓名: 秦东军 学 号: 2008201976 单 位: 生命科学学院 指导教师: 周国利 2012年 5 月 30 日 原创性声明 本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师指导下～独立进行研究取得的成果。除文中已经注明引用的内容外～论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果～也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体～均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的相应责任。 学位论文作者签名: 日期 指 导 教 师 签 名: 日期 目录 前 言 ......................................................................................................... 1 1. 肿瘤抗体 ............................................................................................ 1 (1) 寻找新的靶分子 .............................................................................................. 2 (2) 抗体的人源化 .................................................................................................. 2 (3) 药物的高效化 .................................................................................................. 3 (4) 抗体的小型化..................................................................................... 3 (5) 构建融合蛋白..................................................................................... 3 2. 肿瘤RNAi............................................................................................ 3 米技术 .............................................................................................. 4 3. 纳 4.肿瘤的基因和病毒治疗 ......................................................................... 6 5.肿瘤基质和肿瘤干细胞 ......................................................................... 7 6.酪氨酸激酶和抗凋亡蛋白 ..................................................................... 9 7.展望 ...................................................................................................... 12 参考文献 ................................................................................................. 13 聊城大学本科毕业论文(设计) 摘 要 癌症(又称恶性肿瘤)作为危害人类健康的疾病之一,现代医学和分子生物学的发展认为肿瘤是由正常细胞的基因突变而形成的。导致其发生的诱因有多种，传统的细胞毒疗法对肿瘤的治疗副作用大且容易复发，因此肿瘤的靶向治疗显得很重要。靶向性是癌症治疗的关键所在，新的疗法必须特异性作用于癌细胞，而又最小量的降低对正常细胞的毒性。肿瘤的靶向治疗主要包括:抗体治疗、RNA干扰、纳米技术、基因治疗、病毒治疗、肿瘤的靶向基因-病毒治疗、肿瘤基质靶标治疗、蛋白酪氨酸激酶或是抗凋亡蛋白小分子靶向药物和肿瘤干细胞。仅依靠其中的一种方法根治肿瘤是很困难的，各种方法的结合将是未来治疗肿瘤研究的主攻方向。 关键词:癌症;靶向治疗; 结合 I 聊城大学本科毕业论文(设计) Abstract Cancer, also known as malignant neoplasm, as one of the fatal deseases for humans, contemporary development in medicine and molecular biology believe that it is triggered by multi-genetic mutations. As a matter of the fact, there are many causes for tumourigenesis, and traditional cyto-toxic therapy have plenty side effects, furthermore, new neoplasm are easily to be formed after conventional cure. Because of this targeting cure for cancer becomes very important. Targeting is the main point, for new medicines must specificly react to tumors, and at the same time minimize its blight to its normal cells. Cancer target cure include antibody cure, RNA interference, nanotechnology, target gene-virus therapy, matrix targeting therapy, tyrosine kinase and anti-apoptosis cure etc. But one thing should be beared in mind that only one therapy can hardly eliminate cancer, the combination of these therapies is the trend for tumor target cure researches. Key s: cancer; target cure; combination II 聊城大学本科毕业论文(设计) 肿瘤靶向治疗的研究现状及展望 前言 癌症(又称恶性肿瘤)作为人类健康三大杀手之一,据世界卫生组织统计2007年死于癌症的人数达760万。人们对于肿瘤的治疗研究进展很慢,直到最近十几年人们对于肿瘤的及其相关学科的研究才促使肿瘤治疗理念的重大转变。现代医学的发展使人们认识到肿瘤是由正常细胞的基因突变而形成的。正常情况下，人体的免疫系统能及时歼灭变异细胞，因此只有免疫机能下降或受到损害时，肿瘤才能发生。诱发肿瘤形成的原因很多，如不良的饮食习惯、遗传体质、环境因素(致肿瘤因素)、劳累以及其他疾病影响等。对肿瘤的治疗的研究很早就开始了，其疗法包括最初的手术切除，细胞毒疗法如放疗、化疗等，但肿瘤很容易复发。现在我们知道，肿瘤的发生是多基因突变的结果，导致其发生的途径有很多种，因此对肿瘤的治疗已逐步向针对肿瘤发生过程中的各个环节发展各种新疗法:肿瘤的靶向治疗。靶向性是癌症治疗的关键所在，新的疗法必须特异性作用于癌细胞，而又最小量的降低对正常细胞的毒性。随着细胞生物学以及分子生物学的发展，目前肿瘤的靶向治疗已取得许多成果。虽然很多药物的研发尚处在实验室和临床阶段，但已显示出其独特的优势。概括来讲肿瘤的靶向治疗主要包括抗体治疗、RNA干扰技术、纳米技术、肿瘤的靶向基因-病毒治疗、以肿瘤基质为靶标的药物研发、针对蛋白酪氨酸激酶或是抗凋亡蛋白而研制的小分子靶向药物、具有自我更新能力的肿瘤干细胞是肿瘤复发的关键。必须认识到由于肿瘤诱因的多样性以及其特殊性，仅仅依靠其中的一种方法根治肿瘤是很困难的，各种方法的结合将是未来治疗肿瘤研究的主攻方向。本文主要综述了肿瘤靶向治疗的现状及其前景。 1. 肿瘤抗体 抗体是具有免疫作用的蛋白质，它通过与抗原相互作用，而引发免疫反应,从而达到治疗的目的。抗体抗原的相互作用引发的免疫反应主要通过ADCC(抗体依 [1]赖的细胞毒作用)和CDC(补体依赖的细胞毒作用)来实现的。抗体治疗的发展 1 聊城大学本科毕业论文(设计) 从最初的鼠源抗体到人源抗体到人抗体，基因工程的发展以及单克隆抗体技术的创造使抗体的定向改造和大规模高效生产打下了基础。现有的抗体药物从分子结构来看，可分为三类:1)抗体或抗体片段。完整的抗体包括嵌合抗体、人源化抗体，人源抗体;抗体片段包括Fab’和scFv等。2)抗体偶联物或称免疫偶联物，有抗体或看题片段与―弹头‖药物连接而成。可用作弹头的物质有毒素，化疗药物等。3)融合蛋白;由抗体片段和活性蛋白两个部分组成。 由于抗体技术的发展，至今全球已报道的抗体有10多万种，其中基因工程抗体有1000多种，人源化抗体200多种。目前国际上已有500多种抗体用于诊断和 [5]。治疗，FDA至今已批准18种抗体上市，其中8种是用于治疗肿瘤的靶向抗体但这八种肿瘤靶向抗体均是全长抗体，抗体不易进入实体肿瘤，而且全长抗体的生产要用十几吨的反应罐，且用量很大，故价格昂贵，一般病患用不起。再者由于抗体治疗的特异性，单一清除含有某种受体的肿瘤细胞并不代表能治愈肿瘤。 [1]有研究者用抗体分析法进行肿瘤的检测。 [2]抗体药物未来主要的发展方向主要集中在以下几个方面: (1) 寻找新的靶分子 [3]Irving Weissman等研究表明CD47蛋白几乎在所有的癌细胞上均有表达，而且其表达量明显高于正常细胞。CD47可以发出―不要吃我‖的信号，以逃过巨噬细胞的吞噬。抗CD47抗体的使用可以抗多种人类实体肿瘤，并正积极进行临床I期和II期的临床试验。ErbB-2在多种上皮恶性肿瘤上都有过度表达，可作为研制小细胞肺癌，前列腺癌，卵巢癌等恶性肿瘤的新靶点。研究人员发现CD44v6 出现在鳞状细胞癌和一部分腺癌中，而在非上皮癌中几乎不存在，CD44v6的表达特性使其成 [2]为上皮组织瘤的一个很有前景的靶标。 (2) 抗体的人源化 临床治疗中使用书圆形单克隆抗体的主要障碍之一是产生人鼠抗体反应。因此疗程较长，需反复多次给药的抗体药物，人源化是重要的发展趋势。人源化抗体包括嵌合抗体，改型抗体，其特点是可降低人鼠抗体反应，在血中的半衰期也较长。与鼠源单抗相比，嵌合抗体的效应功能部分可以选择或按需改造。 2 聊城大学本科毕业论文(设计) (3) 药物的高效化 为了克服抗体药物达到实体肿瘤的数量限制，抗体需要高效化，促使微量抗体药物到达靶位点即可杀伤肿瘤细胞。研制高效抗体药物需要高效弹头药物。有研究表明，力达霉素对癌细胞的杀伤作用比阿霉素强10000倍，其免疫偶联物对裸鼠移植的肝癌，胃癌均有显著疗效。 (4) 抗体的小型化 抗体药物作为大分子物质，抗体-药物偶联物分子量更大，庞大的偶联物分子难以通过毛细管内皮层和细胞外间隙到达实体肿瘤深部。因此，研制小型化抗体，对提高疗效有重要的作用。常见的小型化抗体有Fab片段、单链抗体、双体分子、 [4]单域抗体等。柴蔚然等利用噬菌体展示技术建了构建重组人TNF-α单链的抗体库。 (5) 构建融合蛋白 用DNA重组技术，将抗体和作用药物蛋白结合起来。融合蛋白一般包括抗体的Fv部分和作为弹头的活性蛋白部分。具有低免疫原性和分子小型化的特点。 过去几十年里，成功被用作治疗靶点的肿瘤抗原少之又少，后期几乎没有新的发现。随着我们对肿瘤发病机理的研究和抗体工程的发展，相信一定能找到更好的靶点，筛选到更好的抗体。 2. 肿瘤RNAi RNA干扰(RNA interference，RNAi)是指一种分子生物学上由双链RNA诱 [8]发的基因沉默现象，其机制是通过阻碍特定基因的翻译或转录来抑制基因表达。当细胞中导入与内源性mRNA编码区同源的双链RNA时，该mRNA发生降解而导致基因表达沉默.在研究过程中，发现有两类小分子RNA:miRNA和siRNA。它们由前体dsRNA经Dicer酶切割而得到，长度通常为21~25nt。而后与Argonaute等组装成RISC(RNA induced silence complex)，miRNA或siRNA 被解链成单链，其中反义股引导RISC，与互补的mRNA结合，而阻断目标mRNA的翻译(miRNA)或降解mRNA(siRNA)。 3 聊城大学本科毕业论文(设计) 肿瘤是多个基因相互作用的基因网络调控的结果，传统技术诱发的单一癌基因的阻断不可能完全一致或逆转肿瘤的生长，而RNAi可以利用统一基因家族的多个基因具有一段同源性很高的保守序列这一特性，设计针对这一区段序列的dsDNA分子，只注射一种dsDNA既可以产生多个基因同时剔除的表现，也可以同时注射多种dsDNA而将多个序列不相关的基因同时剔除。 [9]利用RNAi可有条RNAi技术在肿瘤的研究中发挥了重要的作用。Beraza等 件的调节p53蛋白在小鼠肺癌模型中的表达，研究发现，在p53蛋白缺陷的的小 [10]鼠中，可使内源性p53蛋白短时间激活，导致肿瘤细胞的凋亡。Zhang等使用RNAi技术使转酮酶基因沉默后，使人体肺癌增长受到明显的抑制。Hu Xiaoqu等[11]在体外使用RNAi技术使Erb2沉默后，可有效抑制人体乳腺癌细胞的增殖。 [12]RNAi技术也可以应用于耐药性相关蛋白的下调，增强化疗的效果。Liu等研究 [13]发现对乳腺癌中耐药蛋白使用RNAi可有效降低耐药性。Raquel T Lima等使用RNAi技术特异的下调xIAP和blc-2的表达可以增强MCF-7人体乳腺癌化疗后的 [14]效果。Sateesh Kunigal等发现RNAi介导的尿激酶纤溶酶原激活物受体和基质金属蛋白蛋白酶-9导致人体乳腺癌细胞的迁移性下降、血管增生减少和肿瘤细胞增长的下降。有研究发现，在肿瘤细胞中Fas配体表达成过度表达趋势，向明章[15]等针对Fas配体设计的siRNAH460细胞Fas配体表达，可使T细胞恢复正常增殖能力，导致肺癌细胞免疫能力趋于正常。 RNAi作为一种新兴的沉默特异基因序列的方法，以其快速、可靠、操作简单的特点已经引起了肿瘤治疗的变革，前景一片大好。但其在临床中的中的应用还为时过早，尚存在很多需要解决的问题，如并不是所有的基因都适合RNA沉默、RNAi详细作用机制的阐明、siRNA安全导入细胞并稳定表达等。虽然RNAi应用于肿瘤临床治疗还需要很多工作要做，相信随着对RNAi研究的深入，RNAi技术必将成为肿瘤治疗中一个重要的工具。 3. 纳米技术 纳米技术是指在0(1,100nm尺度范围内研究原子、分子的结构及其相互作用并加以应用的技术，通过操作原子、分子或原子团、分子团制备所需的物质。 4 聊城大学本科毕业论文(设计) 其表现出的种种普通材料所不能达到优良特性，使其在肿瘤治疗领域取得了大量具有理论意义和应用价值的成果。 纳米技术在肿瘤的治疗方面应用主要集中在治癌药物控释媒介、基因治疗载体、靶向载药微粒以及肿瘤的热疗等，并且取得了良好的疗效。肿瘤治疗中最主要就是将药物定向的导入肿瘤组织，并且将其对正常组织的损伤降低到最低。纳米控释系统特有的性质，使其在药物输送方面有独特的优势，既可以缓释药物增 [19]对阿霉素的纳米粒子长药效，又能定向运送到靶细胞，减小毒副作用。Soma等 的研究表明，含有阿霉素的纳米粒子比单纯使用阿霉素对肿瘤细胞的杀伤作用明显好得多。同时纳米颗粒还是良好的基因载体，目前大多数载体都是病毒载体，但病毒载体有潜在引起免疫反应和潜藏着重组病毒的危险，而纳米颗粒则不存在此种风险。有研究表明，整合素αβ靶向的纳米粒子基因载体能特异并高效作用23 于小鼠肿瘤血管内皮细胞，进而引发细胞毒作用，通过诱导内皮细胞凋亡或坏死 [20][21]从而阻断肿瘤血的供应，导致肿瘤消退。朱诗国等制备多聚赖氨酸E硅纳米粒可有效的结合和保护DNA,细胞转染显示，它能高效传递DNA进入HNE1细胞，并产生高水平的绿色荧光蛋白表达。 肿瘤的靶向治疗载体可分为被动靶向性纳米载体和主动靶向性纳米载体。前者的纳米颗粒进入血循环后往往被巨噬细胞吞噬，富集于肝脾等天然靶器官。 [22]Barroug等曾报道，纳米粒子缓释抗肿瘤药物可延长药物在肿瘤内存留的时间，减慢肿瘤生长。主动靶向纳米载体是指由单克隆抗体、磁趋向或受体介导的靶向制剂，因其具有高选择性和特异性，所以临床上应用更加广泛。如载药磁性微球 [23]在外加磁场的作用下，可快速导向于肿瘤部位;Brigger等发现流入血流的纳米粒子在外加磁场的作用下能定向移位到靶区或滞留在间质内，在肿瘤局部发挥高效持久的抗癌作用。 肿瘤热疗是泛指用加热来治疗肿瘤的一类治疗方法。基本原理是利用物理能量加热人体全身或局部，使肿瘤组织温度上升到有效治疗温度，并维持一定时间，利用正常组织和肿瘤细胞对温度耐受能力的差异，达到既能使肿 [24]瘤细胞凋亡、又不损伤正常组织的治疗目的。GARRETT等发现磁性纳米颗粒在交变磁场的作用下，不仅具有靶向释药的功能，顺磁性或超顺磁性的纳米铁氧体颗粒还可产热使肿瘤温度上升至 40~45?，达到高热杀死肿瘤细 [25]胞的目的。SHINKAI等将带正电荷的磁性脂质体注入小鼠腿部的肿瘤中，用 5 聊城大学本科毕业论文(设计) 8MHz 的射频加热。切除肿瘤进行组织学观察发现，注射MCLs组比未注射MCLs组肿瘤有更广泛的坏死，注射组中的七只小鼠有五只肿瘤完全消退，是磁性脂质体增强了热疗效果。 纳米技术在医学的应用很广泛，如用纳米-高频脉冲光治疗不但可以治疗肾癌，而且可以预防肾癌的发生。壳聚糖纳米粒、树枝状聚合物纳米粒、金属磁性纳米粒等可用作药物的缓释载体。有些纳米颗粒甚至本身就具有抑癌作用，如纳 [26]。纳米材料应用于恶性肿瘤的治疗还停留在实验阶段或临床前阶米羟基磷灰石 段，还有许多问题没有解决，如纳米材料的可降解性，安全性等。但随着纳米技术的发展，纳米技术在癌症的治疗上必将起到重要的作用。 4.肿瘤的基因和病毒治疗 研究人员在对肿瘤的发生研究中了解到肿瘤的发生是多基因突变的结果，由此科学家们就设想利用基因插入的方法用于治疗肿瘤.研究发现人类50%的肿瘤 [35]中有p53基因的缺失或缺陷，而p53蛋白在细胞的凋亡、分裂增殖和肿瘤监控 [36][37]中起重要的作用。Swisher等和Warren等用p53基因治疗非小细胞肺癌和肝癌已进入II期临床试验。美国药品与食品管理局(FDA)将Introgen公司的重组腺 [38]病毒p53作为― 孤儿药‖进入― 快速通道‖审批。近来研究人员通过消减杂交技术在黑色素瘤中发现黑色素瘤分化相关基因(MDA-7),因其分子生物学特性与Il-10相似，所以也称为Il-24。后续发现MDA-7/Il-24能够诱导多种肿瘤凋亡并抑制肿瘤生长、具有抗肿瘤-旁杀伤效应、抑制肿瘤新生血管的形成和增强放疗敏感性等特点。因此MDA-7作为一种多种抗肿瘤的细胞因子，成为肿瘤基因治疗的一 [39]个新武器。作为肿瘤基因治疗的基因还有p16、APC、DCC和Rb等，有究表明内皮抑素和血管抑制素的基因治疗在肾癌和淋巴癌中能够有效抑制肿瘤血管生成和肿瘤的增长。应用基因治疗需要解决的一个重要问题就是载体，现在应用的载体可分为病毒载体和非病毒载体。然而传统的载体因其局限性而使基因治疗受到限制，有人应用改良的腺病毒载体ONYX-015已运用于肿瘤的治疗，并取得良 [40]好的效果。 肿瘤的病毒治疗在19世纪20年代就已开始了，最近二十年的发展使此疗法 [41]迅速发展，目前已有不下十种病毒进入或不久将进入临床试验。溶瘤病毒治疗 6 聊城大学本科毕业论文(设计) 的原理为通过对自然界存在的一些致病力较弱的病毒进行基因改造制成特殊的溶瘤病毒，利用靶细胞中抑癌基因的失活或缺陷从而选择性地感染肿瘤细胞，在其内大量复制并最终摧毁肿瘤细胞。水泡口炎病毒是弹状病毒科的原型病毒，可感染肺癌等多种肿瘤细胞，而且不受细胞遗传因素的限制。水泡口炎病 [42,43]。毒作为一种溶瘤病毒在乳腺癌和肝癌小鼠模型中显示出显著地抗癌的作用 [44]利用水泡口炎病毒作为载体携带自杀基因(TK基因)可增强其抑癌作用;水泡口炎病毒联合吉西他滨对肺癌细胞进行联合处理，MTT定量分析联合处理的细 [45][46]胞病变率比单独处理明显增加。Bischoff等开发的世界上第一个肿瘤特异增殖病毒—溶瘤腺病毒ONYX-015可特异的在P53失活的肿瘤细胞中特异增殖，其在头颈部鳞癌在临床上已取得初步成功可以肯定其可使某些肿瘤消退，但对最终疗效的判断还需更长时间。构建新的溶瘤病毒将成为病毒治疗的新方向，增强其安全性和有效性。但病毒治疗的长期毒副作用尚无报道，而且基因和病毒疗法虽已取得一定疗效，但无重大突破。 针对此中国科学院刘新垣院士提出了一种新疗法:基因-病毒疗法。这种方法利用了溶瘤病毒的靶向性和复制性，同时又利用了外源抗癌基因的强烈杀伤性，溶瘤病毒的靶向瘤内复制，实现了治疗基因的瘤内长期和高效表达，同时也是病毒的杀伤肿瘤效应大大提高。这种疗法优于前面任何一种单独疗法的疗效，应用肿瘤特异性复 [47]制载体ZD55(敲除E1B的腺病毒载体)，插入不同的基因。研究发现ZD55搭载适当的基因后的抗癌作用比单纯ONYX-015、ZD55和基因疗法要好。研究发现将ZD55-Il-24和ZD55-Smac导入肝癌细胞系BEL-7407，肿瘤块完全消失了。而且应用ZD55-TRAIL和ZD55-MnSOD处理SW620直肠癌细胞系时，瘤块也完全消失了。实验表明ZD55-IL-24或它与ZD55-TRAIL联合使用是肿瘤治疗的一个很好的组合[46]。事实证明，靶向双基因(如TRAIL与K5和TRAIL与Smac，只要两个基因选择适当，双基因-病毒治疗策略可以通用)治疗的效果更好，可以完全消除实验 [47]动物移植性肿瘤。新的载体容量大，可克隆入很大的基因，有无免疫原性，能 [48]够长期使用。如果能将好的治疗策略与之联合使用，定能构建出好的肿瘤治疗，取得良好的治疗效果。 7 聊城大学本科毕业论文(设计) 5.肿瘤基质和肿瘤干细胞 肿瘤的发生与其所处的周围环境是密不可分的。肿瘤微环境是指肿瘤组织中肿瘤自保外的一群辅助细胞，通过细胞间连接和分子间―cross talk‖为肿瘤的生长、增殖提供功能型支架。微环境中抗原刺激、淋巴细胞迁移有关的粘附因子和血管生成对肿瘤的发生其重要的作用。很多年来，恶性肿瘤基质的研究一直在进行，但只有很少有人考虑它在肿瘤发生中的作用。近期研究表明，基质细胞和它的一些内在成分可以使相邻细胞通过短期的干扰平衡信号转导发生转化，包括组织的架构、粘附细胞死亡和增殖。基质细胞产生大量特异性分子可直接或间接影响上皮 [49,50]细胞的表型。Braga和Fashena等研究发现蛋白水解胞外基质蛋白改变了整合素介导的锚定连接、黏着斑和细胞骨架的构架，并且出发信号分子如黏着斑激酶的活性的激活。而且基质分子的酶切也显示出结合位点,这些位点以前被细胞表面受体的相互作用而掩盖，如胶原基质金属蛋白酶-2的降解可使整合素锚定位点暴 [51]露出来，使黑色素瘤细胞免于凋亡坏死。Bernard等研究发现人工合成基质金属蛋白酶抑制剂可以减少瘤块的体积并且可以延长含有外移植人卵巢癌的小鼠的寿 [52]命。George等研究发现Canstain(一种血管抑制因子)可抑制肿瘤细胞血管增生并可以抑制瘤块的生长。最近有报道称，美国威斯达研究所发现了通过去除肿瘤基质细胞中成纤维细胞激活蛋白(FAP)的活性，实现了扰乱肿瘤生长进程，破坏癌细胞营养供应来治疗癌症的一种新策略。近年来一些研究者研发了一些针对基质的药物，取得了很好的疗效。 肿瘤干细胞是指癌组织中―存在的‖为数不多的具有无限增殖、转移和抗化学毒物损伤能力的细胞。肿瘤干细胞增殖失控，失去正常分化的能力，有转移到多种组织后形成异质性的肿瘤，破坏正常组织与器官的功能。肿瘤干细胞一般处于G0期，对化疗药物和放疗不敏感。这也极有可能是为什么手术切除瘤块和化疗后仍然有肿瘤复发发生的主要原因之一。随着对肿瘤干细胞研究的深入，表面独立表 ++达特异标记分子用于分离肿瘤干细胞。CD133、CD44、CD24等已成为主要的标记分子，其中有CD133标记的肿瘤干细胞的肿瘤有脑瘤、胰腺癌、结肠癌、肝癌、 [53]前列腺癌、肾癌等十种癌症。由此，现在可以认为CD133有希望成为这些癌症新的有效治疗靶点。 8 聊城大学本科毕业论文(设计) [54]鉴定出乳腺癌干细胞以来，科学家们已从白血病、脑自从2003年Al-Hajj等 癌、前列腺癌等肿瘤中分离出肿瘤干细胞，肿瘤干细胞在肿瘤组织中所占比例一般小于0.1%。有假说认为肿瘤干细胞更有可能来自突变的正常干细胞，如干细胞自我更新机制发生紊乱会促进肿瘤的生成。因此，研究者认为肿瘤是一种干细胞 [58]模式病。接着研究人员又提出转移肿瘤干细胞的假说，该假说认为肿瘤干细胞中存在一部分具有转移能力的转移肿瘤干细胞，转移能力的大小与转移肿瘤干细 [55]胞同周围环境之间的关系有关。由于肿瘤干细胞高表达ABC超家蛋白，而它们又是肿瘤多药耐药的主要原因。 针对肿瘤干细胞的药物的研发主要针对肿瘤干细胞的起源、发生以及其分裂、增殖、分化的信号通路上着手。目前，针对肿瘤干细胞以取得一定进展，如80% [56]前列腺癌中表达特有标志前列腺干细胞抗原，是前列腺癌治疗很好的靶点;另外，盐霉素对乳腺癌肿瘤干细胞的杀伤数量是普通抗癌药紫杉醇的一百倍，展现 [57]出良好的治疗前景。现阶段针对肿瘤干细胞的研究尚处于初期阶段，探究出一种新的快速鉴别出肿瘤干细胞的方法、弄清楚肿瘤干细胞的分裂增殖分化的详细机制、如何特异的杀伤肿瘤干细胞防止肿瘤术复发等将是研究的热点。 6. 酪氨酸激酶和抗凋亡蛋白 蛋白酪氨酸激酶系统是一种极为重要的细胞信号转导系统，通过该系统发挥作用的激素主要是一些生长因子，如胰岛素、表皮生长因子、神经生长因子、胰岛素生长因子、血小板衍生的生长因子、集落刺激因子-1等。蛋白酪氨酸激酶可分为两类，一类是受体酪氨酸激酶，另一类是非受体酪氨酸激酶。受体酪氨酸激酶的受体具有潜在的酪氨酸蛋白激酶活性，而且受体具有高度保守的结构，它们一般会激活特定基因表达，是将胞外信息传递到细胞核内的最重要途径。因生长因子是一类能促进细胞生长和分裂的物质，因此该系统与细胞的分裂、分化和细胞的癌变有密切的联系。生长因子与其受体结合,依靠其流动性形成二聚体,构象的变化的受体其酪氨酸激酶的活性被激活,相互催化对方的磷酸化反应。然后在接头蛋白的作用下，招募相关蛋白并使其相互作用以引起信号通路连锁的反应。有时几条信号通路相互作用，引起信号交叉。以下图为例说明蛋白酪氨酸激酶通路的作用机制: 9 聊城大学本科毕业论文(设计) 图1.酪氨酸激酶介导的细胞信号转导途径 细胞信号转导系统的失调或者异常会导致细胞生长、分裂、增殖、代谢及其生物学特性发生障碍，继而引起疾病，甚至细胞癌变的发生。随着细胞生物学和 [59]分子生物学的发展，人们对细胞信号的转导系统有了深层次的认识。刘启方等在对黑色素瘤的研究中发现酪氨酸激酶c-abl对黑素瘤的发生发展可能有促进作用，而PDGFRα/βmRNA的地表达可能与黑毒瘤的转移有关。统计学研究结果表明肝癌组织中EGFR蛋白表达阳性率高，暗示EGFR可能参与干细胞的恶性转化 [60]及肝癌的发生，体外实验证明，EGFR在人肝癌细胞中呈过度表达。刘泓基等发现脾酪氨酸激酶表达缺失除与乳腺癌、肝癌、胆囊癌等的形成和转移有关外，在胃癌组织和食管鳞癌中，肾酪氨酸激酶蛋白表达减弱及缺失与其发生恶性生物 [61]学倾向有关，提示肾酪氨酸激酶基因可能是肿瘤的抑癌基因。有研究表明酪氨酸蛋白激酶HER-2基因的过表达促进肿瘤细胞的浸润和转移，与肾酪氨酸激酶的 [62]功能相反。郑瑞等在对人类肺腺癌皮下移植瘤小鼠的研究中发现应用Src酪氨酸激酶可直接抑制肺腺癌细胞增生，并且能间接移植血管新生，进而抑制肺腺癌细胞皮下移植瘤的生长。还有研究认为，肿瘤血管生成与一些酪氨酸受体相关， [63]如VEGFR-1、VEGFR-2、VEGFR-3等。齐宇等研究提示Src酪氨酸激酶不同位点的磷酸化水平在食管鳞状细胞癌的发生发展过程中起重要作用。 10 聊城大学本科毕业论文(设计) 由于酪氨酸激酶信号转导的重要性，因此很多公司和实验室针对此酪氨酸激酶转导途径开发其相关抑制剂。受体酪氨酸激酶抑制剂主要是抑制酪氨酸激酶的磷酸化，从而阻断下游的信号传导，起到抑制肿瘤生长的作用。因信号转导信号复杂，单靶点的药物作用不是很有效，考虑到有可能引起耐药，于是多靶点药物更符合药物设计。目前已经上市和正在进行临床试验的多靶点抑制剂有苏尼替尼(抑制VEGFR-1，2，3和PDGFR-β，c-KIT，FLT-3)、索拉非尼(对Raf-1激酶，B-Raf、VEGFR-2、PDGFR、Flt-3、和C-KIT均有抑制)、范得他尼(抑制VEGFR-2，EGFR和RET酪氨酸激酶等)、达沙替尼(抑制Bcr-abl、SRC激酶家族、C-KIT、PDGFR-β等)、伐他拉尼(抑制VEGFR-1，2，3和PDGFR等)、拉帕替尼(EGFR/HER-2/HER-1)和SU14813(抑制VEGFR-2、PDGFR-β、KIT [64]。小分子蛋白酪和FLT-3)以及CP-547(抑制VEGF-2、EGFR、PAGFR等) 氨酸抑制剂作为新的靶向抗肿瘤药物，为肿瘤治疗的发展提供了更广阔的空间。除此之外，还有一类酪氨酸蛋白激酶抑制剂:单克隆抗体，它们主要作用在胞外区，通过竞争性抑制配体与受体的结合，使其受体失去活性，如IMC-C225和ABX-EGF等。信号转导抑制剂下调肿瘤的生存和增殖信号，促进细胞凋亡，选择性高，毒副作用较小。抑制剂药物与化疗药物联合使用能取得更好的效果，但是要注意用药的顺序和量的比例，如易瑞沙可以增强癌细胞对化疗的敏感性，但效 [65]果绝不是二者的简单加和。 动物体是高度有序的细胞群体，细胞的增殖和死亡都受到严格的信号控制。细胞中存在Caspase抑制因子，即抗凋亡蛋白，如survivin、c-IAP(inhibitor of apoptosis)、BAR(bifunctional apoptosis regulator)、c-FLIP(FADD-like ICE-inhibitory protein)、ARC(apoptosis repressor with CADD)和bcl-2等。 [66]细胞凋亡缺陷是肿瘤发生的一个重要因素。有研究发现c-FLIP在皮肤鳞状细胞癌中显著高于正常皮肤，c-FLIP与肿瘤的病理学分级、有无淋巴结转移有关， [67]且和PCNA具有相关性;可能在皮肤鳞状细胞癌的发生发展中发挥重要作用。 [68]刘宗凤等实验发现COX-2和bcl-2在大肠癌组织中高表达，晚期癌组织高表达COX-2，低表达bcl-2，而bax表达率高。CDX2在高分化结肠癌中几乎全部表达，多呈阳性表达，而在中、低分化腺癌中表达减少，呈不表达及弱表达。提示CDX2 [68]与肿瘤分化程度呈正相关，与肿瘤的恶性度呈负相关。Abmayr等和Koseki等[69]实验结果表明ARC高度限制性的表达在终末分化的心脏、骨骼肌和脑组织中。 11 聊城大学本科毕业论文(设计) 现在一般认为ARC既是非终末分化组织发生癌变的一个重要标记物，又是肿瘤治 [71]应用免疫化学检测方法检测发现初诊和复发的疗方法的一个重要因素。鹿军等 急性白血病患者中Survivin的表达明显升高，而缓解后明显降低，这一结果提示凋亡抑制发生在白血病发生发展中起重要作用。了解抗凋亡蛋白的功能及作用机制对于肿瘤预防、治疗及预后都有积极的意义。 7. 展望 以上综述了肿瘤靶向治疗的现状，可以看出肿瘤的靶向治疗需要多学科的交叉。征服肿瘤还有许多研究需要进行，如了解肿瘤的发生的分子机制、建立各类型肿瘤的特有靶标的寻找定位以及肿瘤发生的预后和抗药性的解决等。肿瘤的治愈还需要个治疗方法的结合及优化，相信随着对肿瘤研究的深入，科学家们一定能够战胜肿瘤的方法，为人类的健康生活做出贡献。 12 聊城大学本科毕业论文(设计) 参考文献 [1] 陈国江.抗CD3单克隆抗体的作用机制机器在临床上的应用.国外医学药学分册[J]. 2005, 32(1): 46-49. 2006, 11(22): 1181-1682. 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