抗肿瘤抗生素

抗肿瘤抗生素

生技基1班

罗洋

0942043032

摘要:

抗肿瘤抗生素是由微生物代谢产生的具有抗肿瘤活性的化学物质,其种类繁多,已广泛应用于临床。近年来，随着对肿瘤发生、发展机制认识的深入，一些结构新颖、作用机制独特的抗肿瘤抗生素不断涌现，这些抗生素抗肿瘤活性强、选择性高、毒性较低，显示出了很好的应用前景。

关键字：抗生素抗肿瘤进展

正文：

波赛链霉菌合成蒽环类抗肿瘤抗生素研

波赛链霉菌是合成柔红霉素、多柔比星、表阿霉素、表柔红霉索、洋红霉素、13-脱氧洋红霉素等多种蒽环类抗肿瘤抗牛素的最重要菌株。链霉菌是一类革兰阳性菌，具有复杂的形态分化周期，能产生种类繁多的次级代谢产物[1]。寻找新的抗生素长期以来是国内外学者筛选抗生素的研究热点。

波赛链霉菌隶属链霉菌属，该菌能合成蒽环类抗肿瘤化合物柔红霉素[2]，随继国内外学者以波赛链霉菌为重要的工程菌株，对其活性代谢产物进行了更为深入的研究，并随后分离出柔红霉素多柔比星、表阿霉素、表柔红霉素、洋红霉素、13-脱氧洋红霉素等一系列临床应用十分广泛的蒽环类抗肿瘤抗生素。波赛链霉菌合成的蒽环类抗生素在对波赛链霉菌产抗生素的研究领域中，有多种抗生素被发现的报道，尤其以蒽环类抗肿瘤抗生素为主。

柔红霉素，柔红霉素，又称道诺霉素、红保霉素、红比霉素、红卫霉素、柔毛霉素、正定霉素等。

多柔比星多柔比星又称亚德里亚霉素，羟基柔红霉素、亚法里亚霉素、羟基红比霉素、14-羟正定霉素、多柔比星等，是柔红霉素在C-14位羟化的衍生产物。表柔红霉素和表阿霉素，通过基因工程方法对波赛链霉菌改造，合成了表柔红霉素和表阿霉素

洋红霉素，波赛链霉菌突变株能合成一种蒽环类抗生素洋红霉素，又称卡柔红霉素，卡米诺霉素等，临床主要用于治疗乳腺癌、胃癌、子宫内膜癌、子宫肉瘤和恶性淋巴瘤等，对急性白血病也有功效，其疗效好，毒副作用较小。

13-脱氧洋红霉素，从利用生物化学手段诱导的突变体中分离出蒽环类抗生

素13-脱氧洋红霉素，能有效抑制p-388鼠科动物白血病，在体外显示出抗菌活性和细胞毒性。13-脱氧洋红霉素在如隧基因编码的4-甲基转移酶的O-甲基化后形成13-脱氧柔红霉素(13-deoxydaunorubicin)，进而在doxA基因编码的柔红霉素C-14羟化酶的作用下可氧化得到柔红霉素[3]。

蒽环类抗肿瘤抗生素研究进展

蒽环类药物是一类非常有效且常用的抗肿瘤药物，抗肿瘤谱较广。实验证明此类药物可与DNA发生交叉联结，部分断开DNA的双螺旋结构，与DNA键合后可抑制DNA聚合酶及核酸合成。另外，蒽环类药物被认为是稳定DNA和高二聚体拓扑异构酶Ⅱ亚型结构的不同卵裂复合体，其结果是DNA的双链结构被破坏。

蒽环类抗肿瘤抗生素的化学结构中均具有蒽环，且环上还有1个以六元环为基础的侧链与1个氨基糖。继1957年分离到第1个蒽环类抗肿瘤药物柔红霉素不久，出现了第2代产品阿霉素。阿霉素自20世纪70年代进入临床试验以来，因具有抗瘤谱广、临床疗效高、对乏氧细胞有效的显著特点，已成为蒽环类抗肿瘤药物的代表，临床上主要用于乳腺癌、恶性淋巴瘤、胃癌、肺癌等实体瘤的治疗。

近年开发的新的蒽环类抗肿瘤药物

3-去氨基-3-吗啉代-13-去氧代-10-羟基-盐酸洋红霉素基-盐酸洋红霉素，是亲脂性的吗啉代蒽环类化合物，能通过血脑屏障，其毒性明显低于其它多柔比星类药物，体内外实验证明其可抑制恶性胶质瘤细胞生长[4]，3-去氨基-3-吗啉代-13-去氧代-10-羟基-盐酸洋红霉素基-盐酸洋红霉素系统毒性较低，其抗肿瘤活性与多柔比星相似，细胞毒素接近多药耐药细胞和蒽环类敏感的人和鼠肿瘤细胞亚系。3-去氨基-3-吗啉代-13-去氧代-10-羟基-盐酸洋红霉素基-盐酸洋红霉素能与血浆蛋白、白蛋白结合，并且能与血浆脂蛋白相互作用，尤其是高密度脂蛋白，该研究证实它作为一潜在的抗脑肿瘤化疗药物可深入研究[5]。

1，4-蒽醌可阻止核苷转运，抑制DNA合成，诱导DNA分裂，减少L1210白血病细胞的生长和繁殖能力的抗肿瘤药物。该药物可快速地与细胞膜和细胞核的各种分子靶相互作用以阻止核酸、核苷转运。

DA-125是一新的有抗肿瘤活性的蒽环类衍生物，与DNA有很高的亲和力而改善细胞内的药物积聚；抑制拓扑异构酶II的活性，通过生成强氧化物。而诱导细胞凋亡[6]。

甲氧基吗啉代多柔比星是一有前途的多柔比星衍生物，早期的体外研究证实该化合物通过细胞色素P450(CYP)3A经过肝的生物转化变成一较高细胞毒的代谢物。目前通过小鼠模型检验由CYP3A介导的代谢在体内抗肿瘤活性及MMDx本身的毒性，研究证实该药物通过诱导肝的叫P催化作用可提高治疗效力。

肽一药物结合物，将蒽环类药物与肽类耦合而获得对肿瘤的选择性是一可行

的方法，肽一药物结合物与肿瘤细胞上表达的特殊受体结合。

靶向Ras-to-MAPK信号传递途径的抗肿瘤抗生素研究

在复杂有机体中，细胞增殖、分化和生存皆受许多胞外激素、生长因子和细胞因子的调节。这些配体分子与受体结合后，通过胞内信号传递网络与细胞核建立通讯联系。Ras作为信号传递通路大网络的一个分子开关，主要控制细胞的分化或增殖。Ras通过多种途径传递胞外生长信号，其中Ras至丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases，MAPK)途径颇受关注，主要对胞外增殖信号产生效应。近年来发现Ras基因突变及MAPK的过度激活与肿瘤发生有关，这些激酶可能是癌症治疗的靶点，可以设计比常规化疗药物毒性较小的药物来阻断增殖信号的传递，从而抑制肿瘤的生长。

Ras-to-MAPK信号传递通路[7]

来自受体酪氨酸激酶、造血生长园子受体和一些异三聚体G蛋白藕联受体的胞外信号通过适配器(adaptor)蛋白(如shc，Grb2，sos等)传递给膜结合型Ras 蛋白。Ras蛋白是谷氨酰转肽酶(GTP)结台蛋白家族的代表，有“分子开关”之誉，它在有活性的GTP结合型与无活性的GDP结合型之间循环变换，是细胞增殖和分化的关键调节分子之一。Ras以GTP依赖性方式与丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶Rafl发生相互作用并使之活化，然后进入MAPK通路。MAPK通路包含一连串磷酸化级联事件，涉及3种关键激酶：RafA-Raf，B-Raf，c-Raf)，MAPK激酶MEK和MAPK(也称胞外信号调节激酶)。c-Raf-1是Ras下游的重要效应器之一，承担MAPK 激酶(MAPK kinasekinase，MAPKKK／MEKK)的角色，为Ras信号进入MAPK通路的桥梁。活化的c-Ra-l选择性地磷酸化并激活MAPKK(MEK1和MEK2)，MEK1和MEK2是激活MAPK中ERK亚族(ERK1和ERK2)的双特异性激酶。一旦活化，一部分胞浆中的ERK1和ERK2转移至细胞核，在这一过程中，这些MAPK能够通过核转录因子的磷酸化作用来调节基因表达，细胞膜、细胞核、细胞骨架及内膜系统的多种功能都受其影响。

新型抗肿瘤抗生素布雷菲德菌素A的研究进展

布雷菲德菌素A是一种天然存在的大环内酯类抗生素，能有效抑制蛋白质由内质网向高尔基体的转运过程．是一种广泛应用于哺乳动物信号传导研究的分子工具；布雷菲德菌素A具有抗真菌、抗病毒、抗有丝分裂、抗肿瘤等生物学活性,布雷菲德菌素A及其衍生物是重要的抗肿瘤候选药。

布雷菲德菌素A的作用机制

高尔基体接受来自内质网新合成的蛋白质，对其实施翻译后修饰过程，最后将这些修饰过的蛋白质发送到胞内目的地。潴泡模型描述分泌性蛋白质是如何从早期的高尔基体潴泡单元转移到晚期潴泡，根据潴泡模型。分泌性蛋白质利用潴泡成熟和／或顺向小泡转运机制通过高尔基体。而需要回收到内质网的蛋白质通过逆向小泡被分拣、循环。小泡形成取决于COPI包裹Arfl-GTP组装。布雷菲