1、【關(guān)鍵詞】 抗腫瘤抗生素；,卡里奇霉素；,力達(dá)霉素；,抗體靶向藥物摘要： 抗腫瘤抗生素是微生物產(chǎn)生的活性物質(zhì)。利用特定的模型和 方法 進(jìn)行篩選或?qū)σ阎衔镞M(jìn)行檢測，已發(fā)現(xiàn)與報告對各種分子靶點(diǎn)顯示高度活性的抗腫瘤抗生素。某些抗腫瘤抗生素如卡里奇霉素、力達(dá)霉素等對癌細(xì)胞有極強(qiáng)的殺傷作用，可以作為高效“彈頭”藥物，用于構(gòu)建抗體靶向藥物包括化學(xué)免疫偶聯(lián)物和融合蛋白?？鼓[瘤抗生素與抗體工程技術(shù)的結(jié)合可以作為新的技術(shù)平臺，制備一系列的針對不同靶點(diǎn)的、用于 治療 癌癥的抗體靶向藥物。關(guān)鍵詞： 抗腫瘤抗生素； 卡里奇霉素； 力達(dá)霉素； 抗體靶向藥物antitumor antibiotics and targ

2、eted cancer therapy由于分子生物學(xué)的 研究 進(jìn)展，不斷發(fā)現(xiàn)和確定與腫瘤治療相關(guān)的分子靶點(diǎn)，抗腫瘤靶向藥物的研究開發(fā)受到廣泛關(guān)注。 目前 研究的抗腫瘤靶向藥物大致可分為兩類，一是針對特定靶點(diǎn)篩選與研制的小分子藥物，二是抗體靶向藥物?？鼓[瘤抗生素是由微生物產(chǎn)生的具有抗腫瘤活性的化學(xué)物質(zhì)。微生物的代謝產(chǎn)物極其復(fù)雜多樣，是發(fā)現(xiàn)與研制抗腫瘤靶向藥物的豐富資源。近年來通過利用特定的模型和方法進(jìn)行篩選或?qū)σ阎幕衔镞M(jìn)行檢測，已發(fā)現(xiàn)與確定多種對特定分子靶點(diǎn)顯示高度活性的抗腫瘤抗生素。在抗體靶向藥物研究方面，抗腫瘤抗生素可用作“彈頭”藥物，與抗體及其片段進(jìn)行連接，制備免疫偶聯(lián)物或融合蛋白1，

3、2。1 作用于特定靶點(diǎn)的抗腫瘤抗生素微生物產(chǎn)生的活性物質(zhì)不僅在化學(xué)結(jié)構(gòu)上而且在生物活性上都顯示高度的多樣性。利用各種篩選模型進(jìn)行檢測，不僅可以發(fā)現(xiàn)新的化合物，也可以發(fā)現(xiàn)某些已知化合物具有未曾報道過的生物活性。1.1 作用于dna模板作用于dna模板的抗腫瘤抗生素包括可引起dna斷裂以及可嵌入dna模板的活性物質(zhì)。目前臨床使用的抗腫瘤抗生素基本上屬于此類物質(zhì)。不少處于研究階段抗腫瘤抗生素也屬此類物質(zhì)。研究表明，含烯二炔發(fā)色團(tuán)的力達(dá)霉素(ldm，c1027)對腫瘤細(xì)胞有極強(qiáng)的殺傷作用， 按ic50進(jìn)行比較， ldm比絲裂霉素、阿霉素等強(qiáng)10000倍以上。ldm可導(dǎo)致細(xì)胞的dna雙鏈斷裂，其作用點(diǎn)顯

4、示核苷酸序列特異性。ldm可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡和細(xì)胞裂亡35。據(jù)報道，一種作用于dna的化合物可以增強(qiáng)另一種作用于dna化合物的活性，如distamycin a可增強(qiáng)c1027的誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡作用6。hedamycin是對富含gc核苷酸序列的dna顯示選擇性結(jié)合的抗腫瘤抗生素。據(jù)報道hedamycin可在基因轉(zhuǎn)錄水平抑制抗凋亡蛋白survivin的表達(dá)，從而 影響 腫瘤細(xì)胞的生存7。mithramycin可激活p53蛋白并可增強(qiáng)tnf的細(xì)胞毒作用8。1.2 抑制血管生成腫瘤生長依賴于相應(yīng)的血管生成。抑制血管生成是備受關(guān)注的研制抗癌藥物的新途徑。已報道一系列的抗生素包括fumagillin及其衍生物

5、tnp470具有抗血管生成的活性，可抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖和游動，在體內(nèi)可抑制血管生成9。力達(dá)霉素(c1027)有強(qiáng)烈的抑制血管生成作用，在低劑量(001g/雞胚)即可抑制雞胚尿囊膜的血管生成，并可阻斷bfgf與受體蛋白結(jié)合。力達(dá)霉素可抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡10。又據(jù)報道，borrelidin可抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡并使已形成的毛細(xì)血管關(guān)閉。其作用機(jī)制涉及兩方面，即抑制蘇氨酰trna合成酶和激活caspase3和caspase811。gliotoxin可抑制人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的游動，其作用比對癌細(xì)胞(hela,mcf7)游動的抑制強(qiáng)10倍12。核苷類抗生素sangivamycin對

6、內(nèi)皮細(xì)胞有選擇性抑制增殖作用13。新生霉素(novobiocin)顯示抑制血管生成活性并可增強(qiáng)長春新堿的抗腫瘤作用14。1.3 干擾細(xì)胞周期由鏈霉菌產(chǎn)生的trichostatin a(tsa)是組蛋白脫乙酰酶(hdac)的特異性抑制劑，tsa處理癌細(xì)胞可致組蛋白過度乙?；cp21過表達(dá)，抑制cdk2激酶活性，導(dǎo)致g1期阻滯，抑制細(xì)胞增殖。由放線菌產(chǎn)生的boromycin可以消除博來霉素所誘發(fā)的g2關(guān)卡，如與博來霉素合用則可使g2期細(xì)胞顯著減少而subg1期細(xì)胞增加。在動物實(shí)驗(yàn)，boromycin可增強(qiáng)博來霉素的抗腫瘤作用15。1.5 作用于靶點(diǎn)mtor靶點(diǎn)mtor(mammalian targ

7、et of rapamycin)是(pi3k)/akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路下游的效應(yīng)分子，可介導(dǎo)細(xì)胞增殖與細(xì)胞凋亡。rapamycin及其同系物cci779、rad 001和ap23573等顯示對mtor有高度特異性的抑制作用，阻斷相關(guān)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，干擾細(xì)胞周期，出現(xiàn)g1期阻滯。在轉(zhuǎn)基因小鼠模型研究表明，rapamycin對erbb2依賴性乳腺癌的生長有顯著抑制作用18。2 抗腫瘤抗生素用于構(gòu)建抗體靶向藥物單克隆抗體對相關(guān)抗原有高度特異性，在研制靶向藥物方面有巨大的潛力。近年來，治療腫瘤的抗體藥物研究開發(fā)取得了突破性進(jìn)展。rituxan是1997年第一個獲美國fda批準(zhǔn)上市的抗腫瘤抗體藥物，用于治療b細(xì)

8、胞性非霍奇金淋巴瘤。自1998年以來，先后獲批準(zhǔn)用于治療腫瘤的抗體藥物有herceptin、mylotarg、campath1h、zevalin、bexxer、erbitux和avastin等。當(dāng)前，抗體藥物的研究開發(fā)已成為生物技術(shù)藥物領(lǐng)域的熱點(diǎn)。目前處于臨床前期、臨床期與臨床期研究開發(fā)的各類生物技術(shù)藥物中，抗體藥物的品種數(shù)量位居前列19，20。2.1 抗體藥物的構(gòu)成從分子構(gòu)成來看，抗體藥物可分3類：(1)抗體，亦稱非偶聯(lián)抗體或裸抗體；(2)抗體偶聯(lián)物，或稱免疫偶聯(lián)物，由抗體或抗體片段與“彈頭”物質(zhì)連接而成?？捎米鳌皬楊^”的物質(zhì)有放射性核素、化療藥物與毒素。這些“彈頭”物質(zhì)與抗體連接，分別構(gòu)成

9、放射免疫偶聯(lián)物、化學(xué)免疫偶聯(lián)物與免疫毒素；(3)融合蛋白，由抗體片段和活性蛋白兩個部分構(gòu)成?？贵w藥物具有兩種功能，一是與靶分子特異性結(jié)合，二是殺傷腫瘤細(xì)胞，其作用主要通過依賴補(bǔ)體的細(xì)胞毒性(cdc)和依賴抗體的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性(adcc)兩種免疫機(jī)制實(shí)現(xiàn)。為了加強(qiáng)抗體藥物的殺傷腫瘤細(xì)胞活性，阿霉素、柔紅霉素、博來霉素、新制癌菌素、絲裂霉素、平陽霉素、博安霉素、卡里奇霉素、力達(dá)霉素以及格爾德霉素等均曾與抗體偶聯(lián)，制備抗腫瘤抗體藥物。2.2 抗體藥物的小型化與高效化抗體及其偶聯(lián)物均為大分子物質(zhì)。以igg型抗體為例，其分子量約為150kda；與藥物連接制成的化學(xué)免疫偶聯(lián)物的分子量更大。龐大的抗體藥

10、物分子難以通過毛細(xì)管內(nèi)皮層和細(xì)胞外間隙到達(dá)實(shí)體瘤深部的腫瘤細(xì)胞。因此，研制小型化抗體藥物對提高療效有重要意義。另一方面，由于注入體內(nèi)的抗體藥物實(shí)際到達(dá)腫瘤細(xì)胞的數(shù)量有限，為取得良好效果，抗體藥物需要高效化，僅有微量到達(dá)靶部位即可殺傷腫瘤細(xì)胞。研制小型化與高效化抗體藥物需要高效“彈頭”藥物。常用的化療藥物如阿霉素、絲裂霉素、甲氨蝶呤等雖然對腫瘤細(xì)胞有相當(dāng)強(qiáng)的殺傷作用，但作為“彈頭”物質(zhì)仍需用十幾個或數(shù)十個藥物分子去連接一個抗體分子，以求加強(qiáng)偶聯(lián)物的活性。近年發(fā)現(xiàn)一些對腫瘤細(xì)胞有極強(qiáng)殺傷作用的抗腫瘤抗生素如卡里奇霉素(calicheamicin，clm)和力達(dá)霉素(lidamycin，ldm)，可

11、為研制小型化、高效化抗體藥物提供新的“彈頭”物質(zhì)21，22。2.3 卡里奇霉素與抗體構(gòu)成的偶聯(lián)物據(jù)報道，卡里奇霉素對腫瘤細(xì)胞的殺傷活性比阿霉素強(qiáng)1000倍。2000年美國fda批準(zhǔn)用于治療復(fù)發(fā)的急性髓性白血病的mylotarg就是抗cd33的人源化抗體與clm的偶聯(lián)物23。關(guān)于clm與其它抗體構(gòu)成偶聯(lián)物的研究續(xù)見報道。muc1在多種上皮來源的實(shí)體瘤均有表達(dá)，抗muc1抗體與clm偶聯(lián)物在裸鼠移植實(shí)驗(yàn)表明，對表達(dá)muc1的卵巢癌有明顯療效；對順鉑耐藥的腫瘤細(xì)胞亦顯示較高的活性?？筩d22的抗體與clm偶聯(lián)物在裸鼠實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對b細(xì)胞淋巴瘤有明顯的抑制作用24，25。2.4 力達(dá)霉素與抗體構(gòu)成的偶聯(lián)

12、物從我國湖北省潛江市土壤分離的一株鏈霉菌產(chǎn)生的抗腫瘤抗生素力達(dá)霉素對癌細(xì)胞有極強(qiáng)的殺傷作用，體外檢測按ic50值進(jìn)行比較，ldm比阿霉素強(qiáng)10000倍以上。按11分子比將ldm與單抗連接，其偶聯(lián)物對裸鼠移植的肝癌、胃癌均有顯著療效?？贵wfab片段的分子量約相當(dāng)于完整抗體的1/3，fab片段與ldm構(gòu)成的偶聯(lián)物在動物實(shí)驗(yàn)對腫瘤生長有顯著抑制作用4，26，27。2.5 力達(dá)霉素強(qiáng)化融合蛋白抗體的fv片段的分子量約相當(dāng)于完整抗體的1/6，而單域抗體(single domain antibody)vh或vl的分子量分別相當(dāng)于完整抗體的1/12。利用單鏈抗體(scfv)或單域抗體制備抗體藥物將可進(jìn)一步降低其分子量，在抗體藥物分子小型化方面達(dá)到新的水平。ldm