番荔枝內(nèi)酯抗腫瘤課件115.ppt

1、番荔枝內(nèi)酯抗腫瘤作用研究進(jìn)展,摘要 番荔枝內(nèi)酯是一類很有希望的新抗癌藥物,被喻為 “明日抗癌之星”,它也是一類具有多種生物活性的物質(zhì),已 經(jīng)從多種番荔枝科植物的不同部位中分離提得?，F(xiàn)就其抗 癌作用、逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥作用、作用機(jī)制、構(gòu)效關(guān)系等方面 作簡(jiǎn)單的回顧。,概況,番荔枝科植物屬雙子葉植物綱木蘭亞綱，具有比較原始的性狀，被達(dá)爾文稱為“活化石”。 番荔枝內(nèi)酯(Annonaceousacetogenins,AAs)是一類很有希望的新抗癌藥物,被喻為“明日抗癌之星”,它也是一類具有多種生物活性的物質(zhì),目前所知只能從番荔枝家族分離出來(lái)。,近20年來(lái),在植物化學(xué)方面的研究和藥理學(xué)方面的研究很熱,發(fā)現(xiàn)了

2、大量的番荔枝內(nèi)酯-一類有著廣泛的生物活性的天然成分。發(fā)現(xiàn)它們具有驅(qū)蟲(chóng)、抗微生物、抗腫瘤、抗寄生蟲(chóng)、抗瘧活性以及逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥性活性。到目前約有300種番荔枝內(nèi)酯被報(bào)道。番荔枝內(nèi)酯是目前研究發(fā)展得最快的一類新的天然物質(zhì)之一。,來(lái)源,番荔枝(南美番荔枝家族)有130類2300多種, 熱帶植物,我國(guó)南方的廣東、廣西、海南、福建、臺(tái)灣和云南等省均有栽培番荔枝,東南亞、南美國(guó)家及地區(qū)也廣泛分布。番荔枝內(nèi)酯分布在番荔枝科多種植物的根、樹(shù)皮、種子、葉子以及果實(shí)中。 我國(guó)民間記載有用番荔枝根治療急性赤痢、精神抑郁癥和脊髓骨病,用其果實(shí)治療惡瘡或作殺寄生蟲(chóng)藥劑。 塞內(nèi)加爾番荔枝系熱帶非洲的一種灌木，傳統(tǒng)用于止

3、痛，其葉和莖皮可止瀉，根和葉用于呼吸道疾病,作用機(jī)理,從生物方面看,它們是通過(guò)抑制線粒體的復(fù)合物I和抑制腫瘤細(xì)胞的質(zhì)膜上的NADH 氧化酶使ATP水平降低,即損耗能量來(lái)阻斷腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖。 人癌細(xì)胞本身沒(méi)有ATP庫(kù)，ATP的供給靠外源輸人，加上癌細(xì)胞增殖速度快，ATP耗量也較大，故使癌細(xì)胞的增殖嚴(yán)重受阻。而正常經(jīng)胞有ATP庫(kù)，生長(zhǎng)緩慢，ATP耗量較少，故對(duì)正常細(xì)胞的增殖抑制影響較少。,安全性,大多數(shù)番荔枝內(nèi)酯類化合物對(duì)腫瘤細(xì)胞普遍具有強(qiáng)大的細(xì)胞毒作用，同時(shí)還具有對(duì)不同腫瘤細(xì)胞株的毒性選擇性，且并不是“ 廣泛細(xì)胞的毒劑”，因而研究前景廣闊。 目前，幾乎所有抗癌藥物均具有致突變作用，而實(shí)驗(yàn)表明

4、，這種內(nèi)酯的Ames 試驗(yàn)陰性，表明這種化合物可能不是致癌源，也進(jìn)一步說(shuō)明其作用靶點(diǎn)不是染色體或DNA。,番荔枝提取物對(duì)早孕大鼠的作用,英/Damasceno D C/Phytomedicine一2002，9(7)一667-67 作 者 研 究了超劑量的番荔枝Annonasquamosa Linn.種子水提取物是否導(dǎo)致孕鼠流產(chǎn)，干擾大鼠的生殖行為，以及攝人提取物是否與可能的大鼠胚胎植人的變化相關(guān)。 在鼠胎植人前期給予超劑量的番荔枝種子水提取物既不引起子宮內(nèi)膜形態(tài)學(xué)改變，也不干擾孕鼠的生殖能力。,番荔枝科植物的抗癌有效成分,番荔枝科植物的有效抗癌成分包括黃酮類、生物堿類、二萜類、苯乙烯內(nèi)酯類、多

5、氧環(huán)己烯類、番荔枝內(nèi)酯類化合物等。生物堿類有多種結(jié)構(gòu)類型，例如吲哚類、異喹啉類、阿樸啡類等。番荔枝內(nèi)酯是一類有很強(qiáng)抗腫瘤活性的長(zhǎng)碳鏈脂肪酸內(nèi)酯，又稱為番荔素、番荔枝皂素、番荔枝乙酰苷元和番荔枝乙酰精寧等?，F(xiàn)已有近400 種番荔枝內(nèi)酯被報(bào)道。,生理活性,抗癌和抗腫瘤活性：泡番荔枝辛對(duì)許多癌細(xì)胞都有很強(qiáng)的選擇性,最為重要的是，在相同的條件下，其往往呈現(xiàn)出比其它化合物更強(qiáng)的抗癌生理活性。在小鼠體內(nèi)，taxol以20-300 mg/(kgd)的劑量對(duì)腫瘤系統(tǒng)有療效，而泡番荔枝辛的最佳劑量0.05 mg/ (kg . d)，表明其在小鼠體內(nèi)的活性比taxol強(qiáng)400-600倍。為了進(jìn)一步驗(yàn)證泡番荔枝辛抗

6、腫瘤的選擇性將其送至美國(guó)國(guó)立腫瘤研究所做眾多腫瘤細(xì)胞株實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出獨(dú)特的選擇性，尤其是對(duì)一些中樞神經(jīng)系統(tǒng)廟、非小細(xì)胞性肺癌、白血癥、卵巢癌.,蕃荔枝化合物L(fēng)2-11對(duì)Heps荷瘤小鼠抗 腫 瘤作 用,L2-11的毒性.很低，并能改善荷瘤小鼠免疫失衡狀態(tài)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明L2-11能顯著抑制小鼠肝癌Heps實(shí)體瘤的生長(zhǎng)，增加免疫器官重量，提高胸腺指數(shù)和淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率，增強(qiáng)機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)功能。提示L2-11不僅是有效的 腫瘤抑制劑，而且具有明顯的免疫增強(qiáng)作用。,番荔枝果皮提取物對(duì)雞T細(xì)胞的影響,番荔枝果皮提取物對(duì)試驗(yàn)雞只T細(xì)胞具有積極的影響作用。,泡番荔枝辛抑制多藥抗藥性(MDR)腫瘤細(xì)胞的生物活性,

7、泡番荔枝辛對(duì)多種癌細(xì)胞株有強(qiáng)的細(xì)胞毒的番荔枝內(nèi)酯。人乳腺癌細(xì)胞MCF-7/ADR和人鼻癌細(xì)胞KBV 200對(duì)阿霉素(doxorubin)和長(zhǎng)春新堿(vincristine)的抗性比它們的親代MCF-7和KB強(qiáng)100倍。,番荔枝內(nèi)酯抗腫瘤作用,番荔枝內(nèi)酯體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)具有治療白血病、肝癌、前列腺癌、胰癌、宮頸癌等作用。番荔枝內(nèi)酯中抗癌活性最強(qiáng)的內(nèi)酯是Bullatacin,按重量計(jì)算為紫杉醇抗白血病作用的300倍。其他作用較強(qiáng)的番荔枝內(nèi)酯包括asimicin,trilobacin,trilobin等。,Bullatacin對(duì)人肝癌細(xì)胞株2.2.15的半數(shù)有效劑量(EC50)為(7.82.5)molL-

8、1研究發(fā)現(xiàn)annonacin對(duì)卵巢癌、宮頸癌、乳腺癌、膀胱癌、皮膚癌等多種腫瘤細(xì)胞具有細(xì)胞毒作用;Emerson等證明番荔枝內(nèi)酯squamocin及其衍生物對(duì)人表皮細(xì)胞、鼠淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞體外有很強(qiáng)的細(xì)胞毒作用;我們所做的細(xì)胞生長(zhǎng)抑制實(shí)驗(yàn)證明,番荔枝總內(nèi) 酯(AAs)及其單體bullatacin、Atemoyacin-A 等對(duì) 人喉癌、人乳腺癌細(xì)胞具有較強(qiáng)的體外抗腫瘤作 用。,阿諾寧各組分的抗腫瘤活性和急性毒性比較研究,阿諾 寧 (Anouning)是中國(guó)科學(xué)院華南植物園從國(guó)產(chǎn)番荔枝科植物番荔枝Annona squamosa L. 種子中發(fā)現(xiàn)的具有高抗癌活性的番荔枝內(nèi)醋有效部位藥物，其由質(zhì)量

9、分?jǐn)?shù)大于90%的5一6個(gè)番荔枝內(nèi)酷化合物和質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10% 的未知成分組成。其中單體化合物squamocin 質(zhì)量分?jǐn)?shù)約占50%一60%，bullatacin質(zhì)量分?jǐn)?shù)約占9.0%一15%。阿諾寧具有強(qiáng)的廣譜的抗腫瘤作用，且用量小.將阿諾寧(簡(jiǎn)稱為A)分為兩個(gè)部分，即其主 要成分組分(由squamocin和bullatacin以質(zhì)量比約5:1比例組成，簡(jiǎn)稱為B)和非主要成分組分(除去squamocin和bullatacin后的剩余部分，簡(jiǎn)稱為C),細(xì)胞株,人鼻咽癌細(xì)胞(CNEZ)、人肝癌細(xì)胞(Bel一7402)、人口腔癌細(xì)胞(KB)和人乳腺癌細(xì)胞(MCF一7);多藥耐藥性multidrugre

10、sistance，MDR)細(xì)胞:對(duì)阿霉素耐藥110.6倍的人乳腺癌細(xì)胞(MCF一7/Adr)、對(duì)長(zhǎng)春新堿(VCR)耐藥100倍的人口腔癌細(xì)胞(KBV200)，人體正常臍血管內(nèi)皮細(xì)胞(ECV3O4);人體正常肝細(xì)胞(Chang Liver cell，CLC),體外細(xì)胞毒作用（細(xì)胞生長(zhǎng)抑制試驗(yàn)）:按噻唑藍(lán)還原法（MTT)進(jìn)行,:A、B、C在質(zhì)量濃度下對(duì)CNE:、Bel一7402、KB和MCF一74種人癌細(xì)胞的ICS。在3.lx10一2.97拜9/mL，除C對(duì)MCF一7細(xì)胞的10.0ug/mL外，均顯示強(qiáng)的細(xì)胞毒作用，其中對(duì)CNEZ細(xì)胞的作用最強(qiáng)，IC500.2ug/mL。阿諾寧的3個(gè)組分在上述質(zhì)量

11、濃度下，對(duì)人體正常臍血管內(nèi)皮細(xì)胞ECV304 的IC50均1.0ug/mL。在10ug/mL時(shí)，上述3個(gè)組分對(duì)CLC生長(zhǎng)的平均抑制率分別為(15.8士4.5)%、(14.5士1.6)%和(14.7士7.2)%，均無(wú)明顯的抑制生長(zhǎng)作用見(jiàn)表1。,表 1 阿諾寧各組分(A、B、C)對(duì)人癌細(xì)胞和正常細(xì)胞的 細(xì) 胞 毒 作 用 (IC50/ugmL-1),- 組分 人癌細(xì)胞 人正常細(xì)胞 - CNE2 KB MCF-7 BEL-7402 ECV304 CLC - A 3.110-4 0.46 1.72 0.078 0.39 10 B 4.310-3 0.24 2.97 0.043 0.27 10 C 0.

12、19 1.26 10 0.390 0.99 10 -,阿諾寧各組分A、B、C對(duì)MDR細(xì)胞和敏感細(xì)胞的IC。,A和B組分對(duì)MDR細(xì)胞株(MCF一7/Adr、KBV200)及其敏感細(xì)胞株(MCF一7、KB)的細(xì)胞毒作用相似，以它們的IC50比較，差異均無(wú)顯著性，A組分對(duì)耐藥的MCF一7/Adr細(xì)胞和KBV200細(xì)胞的細(xì)胞毒作用明顯強(qiáng)于對(duì)敏感株MCF-7細(xì)胞和KB細(xì)胞的作用(P0.05)，見(jiàn)表2。,表2,- 組分 IC50/(UG.ML-1) - MCF-7 MCF-7/Adr KB KBV200 - A 1.72士0.21 0.32士0.23 0.59士0.34 0.027士0.023 B 2.9

13、7士0.34 3.15士 2.74 0.24士0.22 0.720士0.670 C 10 10 1.26士0.34 0.830士0.630 -,阿諾寧各組分對(duì)小鼠腫瘤S180的作用,30ug/kg的A組分對(duì)小鼠S180肉瘤3批實(shí)驗(yàn)的平均抑瘤 率為(52.8士9.5)%;B組分對(duì)小鼠S180的2批抑瘤實(shí)驗(yàn)中，劑量為15、30 、 60ug/kg的平均抑瘤率依次為(40.1士5.6)%、(50.7士10.3)%、(61，9士3.7%);C組分對(duì)小鼠S18的2批抑瘤實(shí)驗(yàn)中，劑量在45、90、180ug/kg時(shí)，平均抑瘤率依次為(32.7士3.4)%、(33.5士0.6)%、(30.6士7.3)%，其

14、抑瘤作用沒(méi)有劑量依賴性。陽(yáng)性對(duì)照藥CTX(50mg/kg)的平均抑瘤率為65.9%，P0.001，見(jiàn)表3。,表3 阿諾寧各組分A、B、C對(duì)小鼠腫瘤S180的抗瘤作用,- 組別 劑量 動(dòng)物數(shù)/只 體重變化 瘤質(zhì)量 平均抑瘤率 ug.kg-1 前/后 g /g % - 無(wú)藥對(duì)照 1010 13.0 2.30士0.78 10%DMSO 1010 12.4 2.23士0.59 2.0士10.1 CTX 5.0104 1010 9.8 0.78士0.28 65.9士3.4 A 30 1010 11.6 1.03士0.32 52.8士9.5 B 15 1010 11.5 1.43士0.43 40.1士5.

15、7 30 1010 9.5 1.18士0.40 50.7士10.3 60 1010 9.4 0.91士0.22 61.9士3.7 C 45 1010 12.1 1.60士0.56 32.7士3.4 90 1010 13.4 1.58士0.55 33.5士0.6 180 1010 11.6 1.64士0.67 30.6士7.3 -,對(duì)小鼠的急性毒性(LD50)實(shí)驗(yàn),A單次ip的LD50及其95%可信限為1.38 mg/kg和0.97195mg/kg，B組分的LD50及其95%可信限分別為039mg/kg和0.360.43mg/kg，C組分的LD50及其95% 可信限分別為2.39mg/kg和2.

16、12一264mg/kg。它們的毒性是BAC。阿諾寧各組的小鼠在給藥后均表現(xiàn)為安靜，少動(dòng)，經(jīng)0.5lh后反應(yīng)遲鈍，逐漸行走不穩(wěn)，趴下，輕度發(fā)給，繼之呼吸困難，1一1.5h后開(kāi)始死亡，絕大多數(shù)小鼠均在24h內(nèi)死亡。尸解小鼠各臟器，肉眼未見(jiàn)明顯的改變，觀察14d，兩個(gè)對(duì)照組小鼠體重增加，未見(jiàn)毒性表現(xiàn)和死亡。,番荔枝內(nèi)酯逆轉(zhuǎn)腫瘤多藥耐藥性的作用,腫瘤多藥耐藥性(multidrugresistance,MDR) 是指腫瘤細(xì)胞對(duì)一種抗腫瘤藥物產(chǎn)生耐藥性的同時(shí),對(duì)結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制不同的多種抗腫瘤藥物產(chǎn)生交叉耐藥性。,番荔枝總內(nèi)酯、Bullatacin和atemoyacin-A 對(duì)敏感腫瘤細(xì)胞株和具有MDR的腫

17、瘤細(xì)胞株同樣具有較強(qiáng)的作用,IC50值比較差異無(wú)顯著性(P0.05),表明MDR細(xì)胞株對(duì)番荔枝總內(nèi)酯、Bullatacin和atemoyacin-A 無(wú)多藥耐藥性。,番荔枝總內(nèi)酯(AAs)、Bullatacin和atemoyacin- A對(duì)人乳腺癌細(xì)胞株MCF-7及其多藥耐藥性細(xì)胞株MCF-7/ADR,人喉癌細(xì)胞株KB、人喉癌多藥耐藥性細(xì)胞株KBv200的細(xì)胞生長(zhǎng)半數(shù)抑制濃度 (IC50)值見(jiàn)Tab1。Raynaud等實(shí)驗(yàn)同樣證明 squamocin具有克服人乳腺癌細(xì)胞多藥耐藥的作 用。,Tab1 （ IC50/gL-1） Cytotoxic effects of AAS,bullatacin and atemoycin-AtoMCF-7,MCF-7/ADR,KB and KBV200cells - Cells AAs bullatacin(10-4) atemoyacin-A(10-4) - MCF-7 5.831.43 3.671.36 0.990.37 MCF-7/A