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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 天然化合物網(wǎng)脊衣酸RB對(duì)人前列腺癌細(xì)胞的增殖抑制作用及機(jī)制
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 前列腺癌PCa是男性高發(fā)惡性腫瘤,撤激素治療為有效治療方法。然而，在撤激素治療的數(shù)年后，會(huì)出現(xiàn)激素抵抗性前列腺癌，惡性程度高，臨床缺乏有效治療方法，化療為主要治療手段。多西紫杉醇，是目前唯一能延長(zhǎng)患者生存期的天然化學(xué)藥物，因此從天然產(chǎn)物中尋找有效藥物前景廣闊。網(wǎng)脊衣酸B是從地衣中提取的天然化合物，我們經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)其抑制對(duì)多種腫瘤細(xì)胞增殖，其抑制PCa增殖的機(jī)制包括誘導(dǎo)凋亡、阻滯細(xì)胞周期等。
- 詳細(xì)介紹：
- 前列腺癌(PCa)是男性高發(fā)惡性腫瘤之一,撤激素治療為有效的治療方法。然而，在撤激素治療的數(shù)年后，會(huì)出現(xiàn)激素抵抗性前列腺癌（HRPC），其預(yù)后差且缺乏有效治療手段。因此，針對(duì)PCa分子機(jī)制的新型治療策略對(duì)PCa的治療方法的進(jìn)展十分重要。撤除雄激素能抑制細(xì)胞增殖、促進(jìn)細(xì)胞凋亡。有證據(jù)表明PCa進(jìn)展成為晚期HRPC與其化學(xué)抵抗性和凋亡機(jī)制的異常有關(guān)?；A(chǔ)和臨床研究表明：隨著HRPC進(jìn)展，一些凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)發(fā)生改變，包括Bcl-2、Bcl-xL和IAP家族。Bcl-2和Bcl-xL的反義寡核苷酸治療能活化caspase進(jìn)而凋亡，從而促進(jìn)化學(xué)敏感性。Bax的過(guò)表達(dá)導(dǎo)致PC-3和DU145前列腺癌細(xì)胞的凋亡，然而該兩種細(xì)胞抵抗星形孢菌素等促凋亡藥物作用。因此，促進(jìn)凋亡途徑的發(fā)現(xiàn)成為有效抑制激素非依賴性前列腺癌細(xì)胞的重要治療策略。 近年來(lái)，多西紫杉醇，，作為天然化合物紫杉醇的一種衍生物已成為有效的化療藥物，其提高了晚期HRPC患者生存質(zhì)量和條件。這個(gè)富有前景的結(jié)果和流行病學(xué)研究及眾多實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)證實(shí)天然產(chǎn)物及其各種藥理學(xué)特性的衍生物在多種腫瘤包括PCa的預(yù)防和治療中大有潛力。我們對(duì)這些天然產(chǎn)物進(jìn)行分離提純，并研究具有生物活性的化合物的作用機(jī)制從而尋找有效化學(xué)預(yù)防和治療的藥物。 天然產(chǎn)物五環(huán)三萜酸的衍生物，例如乳香酸，對(duì)多種腫瘤細(xì)胞具有有效抗腫瘤活性。近來(lái)，我們發(fā)現(xiàn)retigeric acid B (RB)，一種從地衣Lobaria kurokawae Yoshim中分離提取的五環(huán)三萜酸，因其抗真菌活性而作為一種新型生物活性化合物。盡管許多具有五環(huán)三萜結(jié)構(gòu)的化合物有抗腫瘤活性例如乳香酸，但RB在抗腫瘤活性方面尚未得到關(guān)注。在研究中我們用兩種五環(huán)三萜酸的類似物retigeric acid A (RA) and retigeric acid B (RB)，它們從地衣Lobaria kurokawae Yoshim中分離提取，并首次驗(yàn)證對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖的影響。體外篩選試驗(yàn)表明RB作為一種有效類似物對(duì)多種腫瘤細(xì)胞類型具有廣譜的抗腫瘤活性，包括PCa細(xì)胞。進(jìn)一步研究表明RB能抑制LNCaP細(xì)胞雄激素受體的表達(dá)和轉(zhuǎn)錄活性并通過(guò)S期阻滯和凋亡來(lái)抑制PC-3細(xì)胞的增殖。
作品專業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 目的：證實(shí)網(wǎng)脊衣酸B（RB）對(duì)前列腺癌細(xì)胞株的抑制活性及其作用機(jī)制。 思路：1由于RB可引起激素非依賴性前列腺細(xì)胞株P(guān)C3細(xì)胞S期阻滯，本課題將研究其對(duì)PC3細(xì)胞周期調(diào)控相關(guān)蛋白的影響。 2研究RB對(duì)PC3細(xì)胞經(jīng)典凋亡相關(guān)信號(hào)途徑的影響，檢測(cè)凋亡途徑相關(guān)分子，以確定RB誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的作用途徑。3研究RB對(duì)激素依賴性前列腺細(xì)胞株LNCaP細(xì)胞的雄激素受體AR的影響。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 首次發(fā)現(xiàn)天然產(chǎn)物網(wǎng)脊衣酸B（Retigeric acid B）的抑瘤活性及作用機(jī)制
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 從地衣提取物中為前列腺癌的治療尋找有效化療藥物。提高前列腺癌患者的生存質(zhì)量和生存條件，延長(zhǎng)患者的生存時(shí)間
學(xué)術(shù)論文摘要
- 網(wǎng)脊衣酸Retigeric acid B(RB)是一種天然的五環(huán)三萜酸，能夠在體外抑制真菌活性。我們發(fā)現(xiàn)RB劑量依賴性的抑制前列腺癌細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)其凋亡，但對(duì)于良性前列腺上皮細(xì)胞卻無(wú)抑制作用。用RB處理激素非依賴性前列腺癌PC3細(xì)胞株,發(fā)現(xiàn)p21Cip1的表達(dá)有適度的增加且細(xì)胞阻滯在S期。S期的阻滯伴隨著cyclin B的下調(diào)和cyclinE、 cyclinA及 pRb的上調(diào)，同時(shí)cdk2表達(dá)幾乎無(wú)變化。此外，通過(guò)BrdU摻入DNA證實(shí)，RB顯著抑制了DNA的合成，呈劑量依賴性，并且通過(guò)升高Bax/Bcl-2的比例和活化caspase-3進(jìn)而剪切PARP促進(jìn)PC3細(xì)胞的凋亡。然而用caspase酶抑制劑z-VAD-fmk預(yù)處理后，只能部分減緩RB對(duì)PC3細(xì)胞的凋亡作用，提示RB通過(guò)caspase依賴和caspase非依賴的兩條途徑誘導(dǎo)PC3細(xì)胞凋亡。此外，雄激素敏感的LNCaP細(xì)胞經(jīng)RB作用后，雄激素受體（AR）表達(dá)下調(diào)、轉(zhuǎn)錄激活能力降低。這些觀察數(shù)據(jù)有助于支持該藥物對(duì)前列腺癌的治療作用。
獲獎(jiǎng)情況
- 2010年12月于《Chemico-Biological Interactions》發(fā)表
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
- 1. 謝大興；細(xì)胞周期檢測(cè)點(diǎn)的流式細(xì)胞術(shù)分析；CHINESE JOURNAL OF CANCER 2005年 24卷 9期。 2. 白小燕 牟曉燕 姜淑娟 王亞麗 劉慶亮；厄羅替尼對(duì)肺腺癌細(xì)胞凋亡的影響；中國(guó)老年醫(yī)學(xué)雜志；2010年4月30卷8期。 3.張海江， 韓世煒， 桑建利；MCF-7細(xì)胞瞬時(shí)基因表達(dá)轉(zhuǎn)染模式的建立；解剖學(xué)報(bào)2005, 36(2) 4.Wu J, Hu C.；Trichostatin A Induced Bcl-2 Protein Level Decrease Mediated A549/CDDP Cells Apoptosis by Mitochondria Pathway；chinese journal of lung cancer;2009 Nov 20;12(11):1143-9. 5.T Nicolai Siegel, Doeke R, Hekstra et al. Analysis of the Trypanosoma brucei cycle quantitative DAPIimaging[J]. Molecular and Biochemical Parasitology, 2008, 160(2): 171~174.
同類課題研究水平概述
- 前列腺癌作為常見(jiàn)的男性惡性腫瘤，在我國(guó)的發(fā)病率近年來(lái)呈明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)，其預(yù)防與治療已引起關(guān)注。由于前列腺癌是激素依賴性腫瘤，其細(xì)胞增殖主要受雄激素/ 雄激素受體（Androgen receptor, AR）介導(dǎo)的信號(hào)途徑調(diào)節(jié)，因此內(nèi)分泌治療是中晚期前列腺癌的首選方法。然而絕大多數(shù)經(jīng)內(nèi)分泌治療后1年左右復(fù)發(fā)，發(fā)展為激素抵抗性前列腺癌（Hormone refractory prostate cancer, HRPC），對(duì)抗內(nèi)分泌治療，預(yù)后差，死亡率高。至今HRPC臨床缺乏有效治療方案,化療依然是主要的治療手段。 多西紫杉醇——天然化合物紫杉醇的衍生物，是近來(lái)發(fā)現(xiàn)一種有效化療藥物，用于晚期HRPC的治療，并可改善患者生活質(zhì)量，是唯一被證實(shí)可明顯延長(zhǎng)HRPC患者生存期藥物。因此從天然產(chǎn)物中尋找有效的抗腫瘤藥物具有廣闊的前景。 地衣是植物界一個(gè)特殊的類群, 是真菌和藻類高度結(jié)合的共生復(fù)合體。含有多種獨(dú)特的次生代謝產(chǎn)物,如聯(lián)芐類，三萜類 ,具有多方面的生物活性，五環(huán)三萜類化合物具有較強(qiáng)的生物活性 ,包括抗炎﹑抗菌﹑抗病毒﹑免疫調(diào)節(jié)﹑調(diào)節(jié)血糖﹑降血壓和抗腫瘤活性，近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)多種五環(huán)三萜類化合物具有抗腫瘤活性，如齊墩果酸, 熊果酸，樺木酸等。 網(wǎng)脊衣酸B (RB)是由我校藥學(xué)院天然藥物教研室從地衣植物光肺衣中提取得到的何伯烷型三萜酸天然化合物,由于在A環(huán)上連有2個(gè)羧基、2個(gè)羥基，結(jié)構(gòu)獨(dú)特,并已初步證實(shí)具有抗真菌活性。然而網(wǎng)脊衣酸B的抗腫瘤活性尚未研究。
