電離輻射對(duì)細(xì)胞色素p-45的影響

1958年，kunenburgm和garaham發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞色素。通過(guò)還原性和二氧化硫的結(jié)合，只在450nm處發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)吸收峰。因此，它被稱(chēng)為p-450細(xì)胞色素（以下簡(jiǎn)稱(chēng)p-450），p代表色素。P-450是一個(gè)多基因家族，屬于含血紅素的內(nèi)源性或可誘導(dǎo)性氧化酶類(lèi)。在體內(nèi)，它是多種內(nèi)源性物質(zhì)、藥物代謝的主要酶類(lèi)（包括正常組織和腫瘤細(xì)胞中抗腫瘤藥物的代謝），同時(shí)可活化或滅活許多致癌物。因而P-450在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中起重要作用，并可影響腫瘤治療效果和藥物的毒副作用。P-450按核苷酸和氨基酸序列的同源性分成家族、亞家族和酶?jìng)€(gè)體三級(jí)，以CYP代表P-450蛋白（小鼠和果蠅用Cyp），后面加正體阿拉伯?dāng)?shù)字、大寫(xiě)英文字母和阿拉伯?dāng)?shù)字分別表示家族、亞家族和酶?jìng)€(gè)體。近幾年來(lái)，對(duì)P-450的研究已成為新藥研究特別是藥物代謝及放射生物學(xué)等學(xué)科研究的熱點(diǎn)。1p-450和電離輻射1.1p-450和紫外（紫外）1.1.1uv、c、b）和cc-tt變化非黑素瘤皮膚癌是人類(lèi)最常見(jiàn)的惡性腫瘤,日光中的UV是其主要致病因素。UV照射皮膚產(chǎn)生DNA光合物，進(jìn)而導(dǎo)致胞嘧啶（C）-胸腺嘧啶（T）和CC-TT突變，是UV誘發(fā)皮膚癌的主要原因。此外，UV照射也可引起全身免疫系統(tǒng)改變。CYP1B1是人皮膚主要的P-450，定位于基底細(xì)胞和表皮細(xì)胞；CYP1A1定位于表皮基底細(xì)胞層1.1.2cyp4a11與uva的相互作用CYP4A11在人角質(zhì)細(xì)胞脂質(zhì)代謝中起重要作用。離體實(shí)驗(yàn)表明，在對(duì)照或UVB照射條件下，人角質(zhì)細(xì)胞中都未檢測(cè)到CYP4A11mRNA，但未照射角質(zhì)細(xì)胞微粒體中發(fā)現(xiàn)有兩蛋白條帶具有抗CYP4A11抗體免疫反應(yīng)性（其中一條帶與CYP4A11一致），UVA（紫外線(xiàn)A）照射角質(zhì)細(xì)胞24h后誘導(dǎo)CYP4A11mRNA表達(dá)，并且兩蛋白條帶的免疫反應(yīng)性增加。雖然CYP4A11在肝臟和腎臟催化脂肪酸ω羥基化，但在培養(yǎng)的角質(zhì)細(xì)胞微粒體中沒(méi)有觀察到月桂酸的ω羥基化。因而，CYP4A11可能與防護(hù)UVA引起的氧化損傷有關(guān)靶細(xì)胞P-450基因表達(dá)是人體腫瘤易感性和其他化學(xué)因素引起的疾病的重要決定因素。CYP1A1和CYP1B1主要參與活化多環(huán)芳烴化學(xué)致癌物的I相代謝，CYP1B1還參與芳香胺化學(xué)致癌物和其他環(huán)境化合物的I相代謝，UV照射引起的CYP1A1和CYP1B1誘導(dǎo)可能增強(qiáng)人體對(duì)這些環(huán)境污染物的活化，從而使人皮膚更易患UVB和環(huán)境污染物引起的皮膚癌或過(guò)敏性皮炎和刺激物接觸性皮炎。但是，CYP4A11對(duì)UVB的作用，使UV所致P-450改變對(duì)皮膚的作用變得復(fù)雜化，需要進(jìn)一步深入研究。1.2p-400與射線(xiàn)在室溫空氣中用不同劑量γ射線(xiàn)（1.38Gy/min）照射小鼠發(fā)現(xiàn)，3Gy以下小鼠肝臟P-450含量無(wú)變化，3～5Gy照射后24hP-450含量開(kāi)始增加，7～9Gy時(shí)P-450含量下降（P<0.05）。腹腔注射吩噻嗪可增強(qiáng)輻射對(duì)P-450的作用，并且吩噻嗪導(dǎo)致的P-450系統(tǒng)[P-450R(NADPH-cytochromeP-450reductases)、P-450、細(xì)胞色素b5]活化使動(dòng)物的抗氧化潛能和清除自由基能力增強(qiáng)，從而發(fā)揮吩噻嗪的輻射防護(hù)作用0.5～1Gy肝臟P-450含量下降和部分同工酶活性改變必然對(duì)藥物代謝產(chǎn)生一定影響，但一定劑量γ射線(xiàn)引起P-450同工酶改變的實(shí)際意義需要結(jié)合有關(guān)化合物決定。目前還沒(méi)有臨床腫瘤放療中P-450影響常用抗癌藥物代謝的報(bào)道，如：CYP1A1、CYP1A2、CYP2A6、CYP2B6、CYP2C9、CYP2D6和CYP3A。這方面的研究將對(duì)指導(dǎo)臨床放化綜合治療有應(yīng)用價(jià)值。2生物還原活性物不同腫瘤類(lèi)型有不同的P-450表達(dá)，并且部分P-450在多種人腫瘤中過(guò)量表達(dá)，因而P-450對(duì)傳統(tǒng)細(xì)胞毒性藥物代謝的影響使其效應(yīng)改變，影響腫瘤治療療效。生物還原活性物是實(shí)體瘤內(nèi)乏氧腫瘤細(xì)胞（對(duì)放療和化療敏感性差）的選擇性細(xì)胞毒前藥，在乏氧條件下經(jīng)體內(nèi)特種還原酶還原產(chǎn)生細(xì)胞毒性代謝物，可以增強(qiáng)放療和化療效果；正常氧合組織特別是肝臟，不產(chǎn)生乏氧條件下的細(xì)胞毒性代謝物，可以減輕正常組織細(xì)胞的損傷，因而前景十分誘人。P-450是生物還原活性物重要的還原酶之一。下面分述與P-450相關(guān)的幾種生物還原活性物的研究近況。2.1類(lèi)2.1.1tmsq的形成大鼠離體肝細(xì)胞研究發(fā)現(xiàn)，TMQ可以通過(guò)超氧化物陰離子自由基和過(guò)氧化氫引起DNA單鏈斷裂。TMQ能與苯巴比妥誘導(dǎo)的大鼠肝臟微粒體P-450代謝活化位點(diǎn)結(jié)合，發(fā)生單電子還原而產(chǎn)生半醌自由基TMSQ。P-450抑制劑SK&F525-A(proadifenhydrochloride,鹽酸雙苯戊二氨酯）強(qiáng)烈抑制TMSQ形成，而不影響P-450R活性，這表明P-450介導(dǎo)TMQ的生物轉(zhuǎn)化。用純化酶、SK&F525-A和抗苯巴比妥誘導(dǎo)的P-450抗體研究發(fā)現(xiàn)，TMQ還原成TMSQ是CYP1B1特異性的作用。SK&F525-A和抗苯巴比妥誘導(dǎo)的P-450抗體可以大大降低微粒體中的苯巴比妥作用2.1.2不同穩(wěn)定因子對(duì)cyp3amrna轉(zhuǎn)錄的影響烷胺蒽醌二-N-氧化物（alkylaminoanthraquinonedi-N-oxide)AQ4N沒(méi)有內(nèi)在的DNA親和力，毒性低。然而，在體外乏氧條件下AQ4N可以還原成DNA親和劑，細(xì)胞毒性增強(qiáng)1000倍，其作用機(jī)制是AQ4N插入DNA和雙鏈RNA，抑制DNA、RNA聚合酶和I型、II型拓?fù)洚悩?gòu)酶從荷瘤小鼠體內(nèi)迅速分離的腫瘤細(xì)胞在乏氧條件下培養(yǎng)，CYP3A蛋白水平增加，同時(shí)CYP3AmRNA下降。這說(shuō)明某種穩(wěn)定因子降低了CYP3A蛋白更新速率卻未影響CYP3AmRNA轉(zhuǎn)錄效率。目前，正在對(duì)食管癌（表達(dá)CYP3A）患者進(jìn)行AQ4NI期臨床試驗(yàn)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，人肺癌和部分乳腺癌組織過(guò)量表達(dá)CYP3A和CYP1A1mRNA和（或）蛋白，結(jié)腸癌組織過(guò)量表達(dá)CYP3AmRNA和（或）蛋白，并且已檢測(cè)到CYP1A1活性，肝癌組織CYP3A蛋白水平比正常組織低3p-400選擇性原則動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和已有的臨床研究表明，P-450活化生物還原活性物治療腫瘤的前景十分誘人，但P-450在人體內(nèi)活化生物還原活性物的作用以及與放療、化療合用的效果還需臨床試驗(yàn)的進(jìn)一步證實(shí)和資料積累?，F(xiàn)有資料提示，AQ4N是最具潛力的腫瘤乏氧細(xì)胞選擇性或P-450選擇性生物還原活性物。目前，對(duì)臨床應(yīng)用的生物還原活性物在腫瘤內(nèi)活化的關(guān)鍵酶是不是P-450、是哪一種P-450參與活化，以及腫瘤組織P-450的表達(dá)情況等尚未明確。通過(guò)對(duì)上述問(wèn)題深入研究，可指導(dǎo)放療增敏藥物在臨床的應(yīng)用，也可以通過(guò)誘導(dǎo)P-450或經(jīng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)表達(dá)特定的P-450，使生物還原活性物更好地發(fā)揮輻射增敏和抗腫瘤作用。P-450