ACA抑制腫瘤形成的機制

1、    ACA抑制腫瘤形成的機制【關(guān)鍵詞】  ACA(1S)1acetoxychavicol acetate)；抑制；腫瘤形成    癌癥嚴重威脅著人類的生命。藥物在癌癥治療中起著舉足輕重的作用。研究抗癌藥物的作用機制，對癌癥的防治具有重要的意義。本文就ACA抑制腫瘤形成的機制做一簡單綜述。    1  ACA的來源及抑制腫瘤效果    ACA(1S)1acetoxychavicol acetate)是Languas galanga (Zingi

2、beracease)根的提取物，這種植物主要種植在中國、印度、以及東南亞的一些國家，Languas galanga (Zingiberacease)的根被認為具有抗氧化的活性。近年來的研究表明，ACA在抗癌癥方面更加表現(xiàn)出誘人的前景。    2   ACA抑制腫瘤形成的機制    2.1  ACA抑制了自由基迸發(fā)    細胞受到外界刺激，會誘導自由基的迸發(fā)。當防御系統(tǒng)功能低下時,異常增多和積累的自由基對生物機體造成一系列的氧化損傷，導致細胞膜損傷，DNA堿基氧化，DNA鏈斷裂

3、，染色體變形，蛋白質(zhì)失活等。已有研究表明，自由基參與了腫瘤形成的信號傳導途徑，在致癌過程中起著重要的作用。Nakamura等1在TPA誘導鼠皮膚癌形成的實驗中，用Genistein和HC(1hydrooxychavicol)做對照實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)ACA抑制了TPA誘導的細胞H2O2的形成，體外實驗也表明了ACA對O2表現(xiàn)出一定的抑制活性，而HC和Genistein不論在體外還是在體內(nèi)，都表現(xiàn)出了較弱的抑制性。由此可見，ACA不是活性氧的清除劑，而是活性氧產(chǎn)生的抑制劑。在實驗中還發(fā)現(xiàn)，ACA抑制TBARS(巴比妥酸反應(yīng)產(chǎn)物)形成，TBARS是H2O2在金屬離子催化的條件下形成的，在實驗中沒有觀察到

4、TBARS形成，這就說明產(chǎn)生H2O2的途徑被抑制或被阻斷。ACA抑制TBARS的形成是ACA抑制H2O2的產(chǎn)生的另一個確鑿證據(jù)。    Takeuchi2指出細胞外的O2由質(zhì)膜上的NADPH氧化酶產(chǎn)生，通過離子交換進入細胞中，在細胞內(nèi)產(chǎn)生了H2O2。Lundqvist3也證實了H2O2的產(chǎn)生與NADPH氧化酶的活性有關(guān)，Nakamura認為在TPA處理的細胞中，活性氧的迸發(fā)主要是通過NADPH途徑產(chǎn)生。這說明了ACA抑制了NADPH氧化系統(tǒng)。但值得注意的是，細菌生物堿Staurosporine是對Alkaloid protein Kinase C沒有任何抗氧化活性

5、的抑制劑，它抑制了嗜中性細胞的 O2 的產(chǎn)生4，有趣的是，ACA沒有改變蛋白激酶C的活性5。這表明ACA在NADPH氧化系統(tǒng)中，存在新的抑制途徑，這有待于進一步研究。    2.2  ACA抑制了細胞增生    在腫瘤形成的研究中已發(fā)現(xiàn)，上皮的增生和發(fā)育異常是形成食道癌的早期標志6，細胞死亡和細胞增生被認為與腫瘤的形成有關(guān)，在腫瘤形成過程中扮演著重要的角色7。    現(xiàn)已證實，抗癌癥藥物Indole3cabinol、Sinigrin和Protocatechuic acid抑制腫瘤的機制是通過抑制

6、細胞增生來抑制腫瘤因子的形成8，9。Klaunig10也發(fā)現(xiàn)，一種含有Catechin的綠茶是通過抑制細胞增生而表現(xiàn)出抗癌活性。Kawabata等11 在NMBA誘導形成的鼠食管癌形成的實驗中發(fā)現(xiàn)，ACA抑制了細胞增生和發(fā)育異常的現(xiàn)象，同時，ACA降低了細胞內(nèi)PCNA（增殖細胞核抗原）指數(shù)。Nakamura等1也報道了ACA能減緩上皮細胞的有絲分裂，并且降低了PCNA指數(shù)。在ACA抑制4NQO和AOM誘導腫瘤形成的實驗中，也得出了相同的結(jié)論12，13。這可能的原因是，化學致癌劑誘導細胞激活了體內(nèi)包括活性氧產(chǎn)生在內(nèi)的各種代謝途徑，ACA抑制了活性氧的產(chǎn)生、細胞脂氧化物酶被氧化、線粒體功能失調(diào)、蛋

7、白質(zhì)或糖類降解等一系列的生化事件，抑制了細胞增生或程序化死亡。分子生物學方面的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，cfos、cjun、 cmyc 等幾個基因與細胞的擴繁和分化有關(guān)14，15。Mori等16用人體癌細胞(Colo320)，結(jié)合體外分析的方法，通過基因瞬間表達的MTS分析和DNA片段分析，得出ACA是通過抑制細胞增生抑制了細胞腫瘤形成的結(jié)論。這被認為是ACA在抑制腫瘤形成的另一個途徑。    Ahn等17報道了Ellagic acid能抑制腫瘤形成，這是因為Phase酶降低了細胞的代謝活性，抑制了催化活性和基因表達，進而影響了Phase酶的表達。由此可見，抗癌劑抑制細胞增生

8、的可能機制是由于降低了細胞代謝活性，增強了細胞脫毒作用和抗氧化活性，抑制了DNA的突變和癌癥基因的活化，進而抑制了腫瘤的形成。Kawabata等11發(fā)現(xiàn)用NAMB處理后，細胞中的細胞色素P450發(fā)生異構(gòu)變化，在細胞內(nèi)誘導發(fā)生一系列的生化反應(yīng)，在鳥嘌呤的O6 和N7位形成DNA的甲基化，O6MeG的產(chǎn)生，使堿基配對出現(xiàn)錯誤，引起了基因突變，誘導了癌癥基因表達，形成了腫瘤。同樣，在4NQO誘導腫瘤形成的過程中研究發(fā)現(xiàn)，4NQO在體內(nèi)首先還原成4HAQO，然后和DNA發(fā)生反應(yīng)，導致DNA突變12。Wei等18也發(fā)現(xiàn)，TPA處理會誘導產(chǎn)生H2O2的形成，H2O2和質(zhì)膜上的脂類形成過氧化物，隨后分解并轉(zhuǎn)

9、變成具有誘導性的化合物，改變了代謝途徑，影響了DNA的合成，增加了突變的可能性。這對認識ACA抑制腫瘤形成的途徑和機制提供了一定的線索。但是，在這些模式中，由于缺乏對Phase和Phase兩個階段酶的活性和DNA是否發(fā)生了甲基化的相關(guān)報道，ACA是否通過抑制DNA的突變而抑制了腫瘤的形成，目前還無法下一個肯定的結(jié)論。    組織化學研究表明，TPA的處理使細胞的形態(tài)發(fā)生改變（如炎癥反應(yīng)、浮腫形成以及白細胞浸潤等），ACA抑制了細胞浸潤，減少了白細胞增長的數(shù)目，同時也降低了PCNA指數(shù)1。這些研究更加完善了ACA通過抑制細胞增殖途徑而抑制了腫瘤形成機制的理論。

10、60;   2.3  ACA抑制了核因子NFB    長期的炎癥被認為是癌癥形成的一個主要原因19，O2的形成使細胞的形態(tài)改變，并且能夠?qū)е卵装Y產(chǎn)生；另一方面，大量的研究表明NO的產(chǎn)生也與消化道中腫瘤的形成有關(guān)20。NO的釋放與iNOS（誘導型一氧化氮合成酶）有關(guān)。NO和O2發(fā)生反應(yīng)，形成的過氧化氮能夠?qū)е禄蛲蛔兒湍[瘤形成21。    研究發(fā)現(xiàn)，核因子NFB是Rcl (p50) / NFB (p65)蛋白質(zhì)家族的成員22，NFB因子誘導了炎癥形成的中間體(包括和iNOS、COX2、TNF基因的轉(zhuǎn)

11、錄和表達23。當細胞受到外部刺激，細胞體內(nèi)會發(fā)生一系列的磷酸化和蛋白激酶活化的反應(yīng)，就會激活NFB因子。NFB因子的激活與IkB激酶有關(guān)，而IB的降解對NFB因子以及一些炎癥產(chǎn)生的信號途徑的誘發(fā)至關(guān)重要24。Murakami等25在巨噬細胞RAW264.7中，通過LPS/IFN （脂多糖/干擾素誘導的IB的降解的研究發(fā)現(xiàn)，ACA通過IB的降解，抑制了NFB因子的激活，而抑制了iNOS和(COX)2的基因表達。這進一步揭示ACA抗腫瘤形成的部分的分子機制。    2.4  ACA誘導腫瘤細胞的死亡    Moffatt等26在

12、Ehrlich ascites腫瘤細胞的研究中，用ACA對細胞活力的研究中發(fā)現(xiàn)，ACA誘導了腫瘤細胞失去活性，但用酪氨酸蛋白激酶的抑制劑 Herbimycin A處理后，細胞沒有死亡；另外，在ACA處理的30min之內(nèi)加入抗氧化劑NAC，可以使細胞恢復活力。通過Westen Blotting分析，在劑量和時間依賴模式中，ACA加速了幾個被編碼的大小為27KDa和70KDa的蛋白質(zhì)的酪氨酸磷酸化，然后導致細胞死亡；另外，細胞中的一些蛋白(如谷胱甘肽)被還原，使細胞失去了活性，導致腫瘤細胞死亡。這一結(jié)果揭示了ACA抑制腫瘤形成的新的機制，同時也為抗癌藥物的設(shè)計提供了新的思路。  

13、;  3  結(jié)束語    總之，腫瘤的形成是一個復雜的過程，ACA對腫瘤形成的抑制存在著多條途徑。研究ACA抗腫瘤形成機制，可以準確地瞄準腫瘤發(fā)病過程中藥物治療的靶分子，并且為新的基因工程抗癌藥物的設(shè)計和多種抗癌藥物的協(xié)和治療等方面提供新的思路?！緟⒖嘉墨I】  1 Nakamura Y, Murakami A, Ohto Y，et al. Suppression of tumor promoterinduced oxidative stress and inflammatory responses in mouse skin by a

14、 superoxide generation inhibitor 1acetoxychavicol acetateJ. Cancer Research，1998，58(21): 48324839. 2 Takeuchi T, Nakajima M，Morimoto K. Relationship between the intracellular reactive oxygen species and the induction of oxidative DNA damage in human neutrophilslike cellsJ. Carcinogenesis(Lond),1996,

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