细胞凋亡研究促进新药开发的展望
作者：刘俊达 张靖莲
单位：(北京医院老年医学研究所，北京 100730)
关键词：细胞凋亡；基因；调控因子；衰老；抑制剂
摘要 细胞凋亡
摘要 细胞凋亡(apoptosis, Apop)是在生理或病理条件下细胞的一种主动死亡方式，是受细胞内基因及细胞外一些因子调控的生物过程。 作者阐述了细胞凋亡在衰老、肿瘤、良性前列腺增生症、阿尔茨海默氏病及自身免疫性疾病发病中的作用，并列举某些细胞凋亡调控药物，如反义寡核苷酸、基因治疗、核因子-κB抑制剂、酪氨酸蛋白激酶抑制剂、一氧化氮抑制剂及细胞凋亡素，并评估它们的效果。
ADVANCE IN RESEARCH OF APOPTOSIS IN PROMOTING NEW DRUGS DEVELOPMENT
, 百拇医药
Liu Junda，Zhang Jinglian
(Beijing Institute of Geriatrics,Beijing Hospital,Beijing 100730)
ABSTRACT Apoptosis is an active event of cell death under physiological or pathological condition,and a biological process modulated by intracellular genes and some extracellular factors.The effect of apoptosis in aging and pathogenesis of tumor,benign prostatic hyperplasia,Alzheimer's disease and some autoimmune diseases were described. Some agents for modulating apoptosis,such as antisense oligonucleotides,gene therapy,NF-κB inhibitor,nitric oxide inhibitor,apoptin,and their future development were also introduced with their efficiency evaluated.
, 百拇医药
KEY WORDS Apoptosis;Gene;Modulatory factor;Aging;Inhibitor
细胞凋亡(apoptosis, Apop)是在生理或病理条件下细胞的一种主动死亡方式，是受细胞内基因及细胞外一些因子调控的生物过程。近年来，随着分子生物学研究的深入开展，Apop成为 生物学、医学领域研究的热门课题。Apop在胚胎发育、造血、免疫系统的成熟以及维持正常组织和器官的细胞数目恒定与生长平衡，甚至人体衰老及疾病发生中都起着重要的作用。因此，以调控Apop及防治疾病为目标的抗衰老药物研究和开发也倍受关注与重视, 为临床医学及治疗学开辟了一条新途径[1～3]。
1 Apop在衰老及老年性疾病中的作用和相关治疗药物
Apop的研究成果为探索衰老的本质及某些人类疾病的发病机制提供了理论根据及免疫学基础。衰老时免疫衰退是人们关注的问题。Miller RA等[4]的最新文献认为，老年人淋巴细胞群体从CD45RA+细胞(天然细胞)向CD45RO+细胞(记忆细胞)转换及扩增，后者带有Fas，这些细胞接受抗原或有丝分裂素刺激时，易于发生活化诱导Apop，致使淋巴细胞的功能降低，免疫衰退。
, http://www.100md.com
长期以来，令人不解的是为何肿瘤患者的免疫功能低下，即肿瘤细胞为什么能逃避免疫反应而继续存活及生长？最新研究证明，肿瘤细胞表面分子可诱导免疫细胞Apop，主动杀伤所浸润的免疫细胞。现已得知黑色素瘤及其他肿瘤细胞都有这种使免疫细胞“致伤”作用。这些结果启示我们在治疗中要开拓新思路。例如，抗癌药doxorubicin(阿霉素)就是促进肿瘤细胞共同表达Fas和Fas L，其结果每个肿瘤细胞表面以及细胞间Fas和Fas L的交互作用导致Apop，从而使肿瘤细胞有效地自相杀灭[5]。
Apop研究进展推动了老年医学的发展，对某些老年病的发病机制有了更深刻的认识，提出了新的观点。一些学者认为，良性前列腺增生症不是由于细胞增生所致，而是由于Apop减少引起的，因此设法升高细胞内Ca2+浓度诱导Apop才是关键之举。
阿尔茨海默氏病(AD)发病与Apop密切相关。动物实验报道，培养出生后2周的大鼠基底前脑胆碱能神经元在营养因子缺乏的情况下可发生Apop。若将β-淀粉样肽和皮层神经元或海马神经元一起培养，神经元形成Apop典型形态学改变。这些结果表明β-淀粉样肽是通过激活Apop而引起神经元退行性变。
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我们知道，自身免疫性疾病是由于对自身抗原成分反应的淋巴细胞过度增殖所致。近年若干学者企图选择性诱导自身反应性淋巴细胞Apop来制定治疗方案。最近，重组Fas TM分子对疾病的作用及其临床应用前景正在受到越来越多学者的青睐。Fas TM是一种分泌型可溶性Fas，研究发现，系统性红斑狼疮(SLE)一半以上的患者血清中可溶性Fas升高，可溶性Fas能抑制体内的Fas介导Apop，在体内可以改变对自身抗原成分应答的淋巴细胞的生长和增殖。因此，应用血浆取出法可从SLE患者血清中除去可溶性Fas，使其恢复正常的Apop，减轻自身免疫性疾病。Fas TM还可以影响HIV感染者的Fas介导Apop。
2 细胞凋亡调控药物开发思路与前景
2.1 反义寡核苷酸(AON) 近年来，AON作为药理学工具和治疗制剂的研究取得了实质性进展。AON可以选择性阻抑某种癌基因表达，诱导Apop，以达到治疗肿瘤的目的。若采用AON抑制突变的p53基因，就可治疗p53突变引起的肿瘤。Bishop MR等[6]对6例难治性慢性髓性白血病(CML)患者进行了Ⅰ期AON治疗剂量评价性试验。连续10d静注20聚的p53 mRNA反义寡核苷酸硫代磷酸酯(OL(1)p53)，剂量为0.05～0.25 mg/(kg。d)。结果证明，OL(1)p53与化疗合用可能有利于恶性肿瘤的治疗。Bcl-2基因的过度表达可抑制Apop而发生肿瘤，而Bcl-2的AON为一种短的单链DNA分子(15～20碱基)，能与靶基因的mRNA的关键区互补配对结合，特异性地减少mRNA及蛋白表达，诱导Apop。体内、体外实验结果表明，Bcl-2的AON有抗淋巴瘤作用，应用剂量10～50 mg/(kg。d)
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达2周之久，未见毒性反应。研究证明，Bcl-2的AON在化疗前应用可提高肿瘤对化疗的敏感性，还可用于除淋巴瘤之外的其他高表达Bcl-2的肿瘤，如乳腺癌、肺癌、前列腺癌、胃癌、肠癌、黑色素瘤及白血病等[7，8]。
AON在医学和分子生物学上的应用日益广泛，如Isis公司制备的一个20聚的AON药物ISIS3521能缩小卵巢癌肿瘤。抗艾滋病及Crohn氏病的AON药物早期试验令人乐观。
2.2 基因治疗 p53基因缺陷或突变(变成非功能性p53基因)的肿瘤细胞不能对DNA损伤应答而发生Apop，对化疗和放疗也不敏感，以致预后不良。研究证明，如果使这些肿瘤细胞重获野生型p53基因即可诱导肿瘤细胞的Apop生长停止，而对正常细胞无作用，此称为p53基因治疗。动物实验证明，p53基因治疗对乳腺癌、头颈癌和肺癌有显著的抑制生长作用。现已用肿瘤内注射或肝动脉输入方法对头颈部上皮细胞癌、非小细胞肺癌、肝癌等进行I期临床应用。应当指出，基因治疗有局限性，并非所有肿瘤细胞都被病毒转染，腺病毒有免疫原性，不能穿入肿瘤深部，若能对残留肿瘤细胞发挥作用会得到满意的结果。
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当今，基因治疗除应用于治疗一些遗传性疾病外，还用于治疗老年性疾病、肿瘤、帕金森病、老年性痴呆、心血管性疾病等[9,10]。
2.3 核因子-κB(NF-κB)抑制剂药物 NF-κB是存在于多数细胞的胞质内的一组结构相关的蛋白质家族，是一种诱导转录因子，在细胞应答周围环境的刺激因子的反应中起着重要作用。它是免疫反应的调控中心，也是一些药物治疗的环节。NF-κB有2种存在形式，NF-κB(活化型)及I-κB(非活化型)。TNF-α，IL-1β，CD30及细菌脂多糖(LPS)、病毒感染、紫外线照射、体内代谢产生过氧化物均可以使NF-κB活化。NF-κB活化后可以促进IL-6，IL-8及GM-CSF基因转录，促进免疫反应[11]。
衰老的生物过程伴随免疫功能衰退，主要表现为T细胞应答功能受损及细胞因子(如IL-2和IL-2Rα)产生降低。这种免疫功能随年龄衰退的生化机制虽然尚未阐明，但有充分证据说明NF-κB在诱导免疫应答基因(如IL-2，IL-2Rα和MHC-1)中是重要因素。NF-κB分子是由P65和P50亚单位组成异聚体，在静止T细胞的胞质中与抑制因子I-κB结合以非活性状态存在。当T细胞受有丝分裂素刺激时，I-κB从NF-κB异聚体中释放而促使NF-κB移位于核内调节基因表达。I-κB从P50-P65异聚体解离取决于磷酸化，蛋白激酶A(PKA)、蛋白激酶C(PKC)皆能使其解离。研究证明，I-κB与NF-κB的结合程度随年龄增长而减弱[12]。
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NF-κB活化与Apop密切相关。当细胞接受TNF-α刺激后发生Fas诱导Apop时，TNF-α信号产生负反馈，促使NF-κB活化，抑制细胞死亡。由此推理，抑制NF-κB活化，可作为杀灭TNF-α靶细胞的一种途径。NF-κB抑制剂包括糖皮质激素、抗氧化剂及Ca2+调节剂，一些用于治疗肿瘤及细菌、病毒感染疾患的天然或合成的NF-κB抑制剂正在不断出现。临床实践证明，许多抗癌药皆是诱导细胞的Apop而奏效的，所谓抗癌药的耐药性是由于其抗Apop性；某些抗癌药疗效差的原因在于它同时活化NF-κB，如依托泊苷，如果我们能抑制其NF-κB活化即可提高长春新碱的疗效；具有免疫抑制作用及抗炎作用的糖皮质激素因能抑制NF-κB而可用于治疗某些血液肿瘤，所以应用NF-κB抑制剂可以降低肿瘤细胞的抗Apop能力，提高抗癌药物的治疗效果[13]。
糖皮质激素作用的靶分子是I-κB α，I-κB α和NF-κB两者都参与糖皮质激素诱导辅助性T细胞(Th细胞)和Apop，而且这种Apop皆可被相应的自分泌细胞因子所阻止。IL-2可阻止Th 1细胞的Apop,IL-4可阻止Th 2细胞的Apop。研究表明NF-κB对T细胞的存活有重要作用。借助去除细胞因子或地塞米松治疗来诱导I-κB α，使NF-κB下调，就可导致Th细胞的Apop。由调控I-κB α表达而开发的新型药物正日益受到重视[11，14]。
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近来，已证明一些天然或合成的抗氧化剂，如维生素C及乙酰半胱氨酸，都可阻止由不同原因所诱导的Apop。N-乙酰半胱氨酸(NAC)是一种含硫抗氧化剂，现已广泛应用于临床。研究证明，含硫氧化剂对T淋巴细胞瘤细胞激活诱导有抑制作用[15]。
2.4 酪氨酸蛋白激酶(TPK)抑制剂 对人类Fas抗原诱导Apop的研究证明，在细胞质内特定区域需要传递细胞毒性信号，这种Fas触发的跨膜信号通路就是TPK的活化，由此导致细胞内蛋白质的酪氨酸磷酸化不仅可连接Fas通路，更为连续发生Apop所必需。已证实TPK调节免疫系统中各种细胞的增殖、分化及信号传导过程。无论来自受体酪氨酸、激酶或者细胞内酪氨酸激酶的信号失控都会引起炎症和疾病，如肿瘤、动脉硬化、银屑病等。因此，一些能够封闭TPK活性及阻断细胞因子与受体结合，甚至干扰信号传导通路的TPK抑制剂就有可能开发成为新药。例如HER2-NEU-RTK在乳腺癌及卵巢癌的高表达，其HER2的抗体已批量生产用于II期临床试验。又如制备低分子量的胰岛素模拟物或生长因子的对抗剂已显示出广阔的应用前景。如舒拉明(suramin)本是一种抗锥虫药物，随后发现它能抑制生长因子与其受体结合，阻断TPK活性，现已用于治疗肾癌及前列腺癌[16]。
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TPK抑制剂种类很多，天然抑制剂如quercetin(槲皮素)，genistein(染料木黄酮)，lavendustin A，erbstatin和herbimycin，这些都是从真菌提取出来的TPK抑制剂，其结构特点也就作为研究合成新药的基础。合成的TPK抑制剂的基本结构为苯乙烯，拟似脱氢酪氨酸模拟物，属于黄酮或异黄酮类，这类药物很多：有AG18，AG82，AG213，AG494，AG555，AG825，AG879，AG1112，AG1296和AG1478，已先后用于肿瘤、动脉硬化、银屑病及白血病的治疗[17,18]。
2.5 一氧化氮(NO)抑制剂 近年研究发现，老年人易患神经退行性疾病以及骨性关节炎，皆因NO诱导Apop 所致。NO可由血管内皮及受血管扩张张力作用而产生，调节血压。在中枢神经系统，NO是一种神经传导介质，介导若干神经功能，也是一种生理性神经毒剂。在宿主的防御过程和免疫反应中产生大量的NO，由于NO可由活化的巨噬细胞产生，并具有细胞毒性，因此认为NO在非特异性免疫中有一定作用。它也参加某些疾病的发病过程，它的积累可引起神经元的持续凋亡，引起神经退行性疾病。
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谷氨酸盐所诱导的神经毒性就是由过氧化物及NO介导的，其机制是NO使聚二磷酸腺苷-核糖合成酶活化，致使β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和三磷酸腺苷(ATP)缺失而发生Apop，此合成酶的抑制剂benzamidine(苯甲酰胺)即可封闭NO介导的神经毒性作用。
NO能抑制软骨细胞内蛋白聚糖合成及DNA合成，降低ATP水平，氧化灭活3-磷酸甘油醛脱氢酶诱导Apop 。由此看来，NO介导Apop是老年性骨病的关键因素，人们也企图开发更多的NO抑制剂用于治疗老年性疾病[19]。
2.6 其他 由于Apop是受基因调控及各种因子影响的一个复杂的生理过程，每种环节失调都可引起生理功能紊乱或疾病。所以，各国学者也在深入理解Apop的基础上，从Apop的不同环节着手开发Apop的调节药物，如Ca2+调节剂(Ca2+通道阻滞剂为双氢吡啶类药物)、胆碱脂酶抑制剂(如毒蕈碱)、磷脂酶A2抑制剂、光敏剂等。
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最近研究出一种抗肿瘤生物制剂为Apoptin(细胞凋亡素)，Apoptin是由鸡贫血病毒编码的一种小分子质量蛋白，它以非p53依赖性途径诱导不同类型人肿瘤细胞的凋亡，不受Bcl-2的抑制作用影响。Apoptin不诱导人类正常细胞的凋亡，但当正常细胞被病毒转化后则易受Apoptin诱导凋亡。由此认为Apoptin很可能成为一种极具潜力的抗肿瘤生物制剂[20]。
Apop研究进展迅速，日新月异。Apop的研究成果为一些疾病的发病机制提出了新观念，为新药开发打开新局面，把临床医学推向一个新的发展阶段。
参考文献
1 刘俊达.细胞凋亡研究进展及对新药开发的启示.医院药学通讯，1997，17(3)∶1
2 Granerus M，Engstrom W.Growth factors and apoptosis.Cell Prolif,1996,29(8)∶309
, http://www.100md.com
3 Miller LJ, Marx J.Apoptosis.Science,1998,281(5381)∶1301
4 Miller RA, Garcia G,Kirk CJ,et al.Early activation defect in T lymphocytes from aged mice.Immunol Rev,1997,160∶79
5 Williams N.Tumor cells fight back to best immune system.Science,1996,274(5291)∶1302
6 Bishop MR,Iversen PL, Bayever E,et al.Phase I trial of an antisense oligonucleotide OL(1) p53 in hematologic malignancies.J Clin Oncol，1996,14(4)∶1320
, 百拇医药
7 Yang J，Liu X, Bhalla K,et al. Prevention of apoptosis by Bcl-2:release of cytochrome c from mitochondria blocked.Science,1997,275(5303)∶1129
8 Sionov RV,Haupt Y.Apoptosis by p53: mechanism , regulation, and clinical implications.Springer Semin Immunopathol,1998,19∶345
9 Verma IM, Somia N. Gene therapy-promises, problems and prospects.Nature,1997,389(6648)∶239
10 Kyprianou N, Litvak JP, Borkowshi A,et al.Induction of prostate apoptosis by Doxazosin in benign prostatic hyperplasia.J Urol,1998,159∶1810
, 百拇医药
11 May MJ,Ghosh S.Signal transduction through NF-kappa B.Immunol Today,1998,19(2)∶80
12 Trebilcock GU, Ponnappan U.Induction and regulation of NF-kappa B during aging:role of protein kinases.Clin Immunol Immunopathol,1996,79(1)∶87
13 Wang CY, Mayo MW,Baldwin Jr AS. TNF-and cancer therapy-induced apoptosis:potentiation by inhibition of NF-κB.Science,1996,274(5288)∶784
14 Mayo MW, Wang CY, Cogswell PC,et al.Requirement of NF-κB activation to suppress p53-indepent apoptosis induced by oncogenic Ras.Science,1997,278(5344)∶1812
, 百拇医药
15 Revillard JP, Adorini L, Goldman M,et al.Apoptosis: potential for disease therapies.Immunol Today,1998,19(7)∶291
16 Levizki A, Gazit A. Tyrosine kinase inhibition:an approach to drug development.Science,1995,267(5205)∶1782
17 Trebilcock GU,Ponnappan U.Induction and regulation of NF-kappa B during aging: role of protein kinases.Clin Immunol Immunopathol，1996,79(1)∶87
18 Eischen CM, Dick CJ, LeibsonPJ.Tyrosine kinase activation provide an early and reguisite signal for Fas-induced apoptosis.J Immunol,1994,135(5)∶1947
19 Blanco FJ, Ochs RL, Schwarz H，et al.Chondrocyte apoptosis induced by nitric oxide.Am J Pathology,1995,146(1)∶75
20 章应慧.Apoptin的分子生物学基础及特点.国外医学分子生物学分册，1998，20(2)∶49
(收稿：1998-11-25 修回：1999-03-12), 百拇医药
单位：(北京医院老年医学研究所，北京 100730)
关键词：细胞凋亡；基因；调控因子；衰老；抑制剂
摘要 细胞凋亡
摘要 细胞凋亡(apoptosis, Apop)是在生理或病理条件下细胞的一种主动死亡方式，是受细胞内基因及细胞外一些因子调控的生物过程。 作者阐述了细胞凋亡在衰老、肿瘤、良性前列腺增生症、阿尔茨海默氏病及自身免疫性疾病发病中的作用，并列举某些细胞凋亡调控药物，如反义寡核苷酸、基因治疗、核因子-κB抑制剂、酪氨酸蛋白激酶抑制剂、一氧化氮抑制剂及细胞凋亡素，并评估它们的效果。
ADVANCE IN RESEARCH OF APOPTOSIS IN PROMOTING NEW DRUGS DEVELOPMENT
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Liu Junda，Zhang Jinglian
(Beijing Institute of Geriatrics,Beijing Hospital,Beijing 100730)
ABSTRACT Apoptosis is an active event of cell death under physiological or pathological condition,and a biological process modulated by intracellular genes and some extracellular factors.The effect of apoptosis in aging and pathogenesis of tumor,benign prostatic hyperplasia,Alzheimer's disease and some autoimmune diseases were described. Some agents for modulating apoptosis,such as antisense oligonucleotides,gene therapy,NF-κB inhibitor,nitric oxide inhibitor,apoptin,and their future development were also introduced with their efficiency evaluated.
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KEY WORDS Apoptosis;Gene;Modulatory factor;Aging;Inhibitor
细胞凋亡(apoptosis, Apop)是在生理或病理条件下细胞的一种主动死亡方式，是受细胞内基因及细胞外一些因子调控的生物过程。近年来，随着分子生物学研究的深入开展，Apop成为 生物学、医学领域研究的热门课题。Apop在胚胎发育、造血、免疫系统的成熟以及维持正常组织和器官的细胞数目恒定与生长平衡，甚至人体衰老及疾病发生中都起着重要的作用。因此，以调控Apop及防治疾病为目标的抗衰老药物研究和开发也倍受关注与重视, 为临床医学及治疗学开辟了一条新途径[1～3]。
1 Apop在衰老及老年性疾病中的作用和相关治疗药物
Apop的研究成果为探索衰老的本质及某些人类疾病的发病机制提供了理论根据及免疫学基础。衰老时免疫衰退是人们关注的问题。Miller RA等[4]的最新文献认为，老年人淋巴细胞群体从CD45RA+细胞(天然细胞)向CD45RO+细胞(记忆细胞)转换及扩增，后者带有Fas，这些细胞接受抗原或有丝分裂素刺激时，易于发生活化诱导Apop，致使淋巴细胞的功能降低，免疫衰退。
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长期以来，令人不解的是为何肿瘤患者的免疫功能低下，即肿瘤细胞为什么能逃避免疫反应而继续存活及生长？最新研究证明，肿瘤细胞表面分子可诱导免疫细胞Apop，主动杀伤所浸润的免疫细胞。现已得知黑色素瘤及其他肿瘤细胞都有这种使免疫细胞“致伤”作用。这些结果启示我们在治疗中要开拓新思路。例如，抗癌药doxorubicin(阿霉素)就是促进肿瘤细胞共同表达Fas和Fas L，其结果每个肿瘤细胞表面以及细胞间Fas和Fas L的交互作用导致Apop，从而使肿瘤细胞有效地自相杀灭[5]。
Apop研究进展推动了老年医学的发展，对某些老年病的发病机制有了更深刻的认识，提出了新的观点。一些学者认为，良性前列腺增生症不是由于细胞增生所致，而是由于Apop减少引起的，因此设法升高细胞内Ca2+浓度诱导Apop才是关键之举。
阿尔茨海默氏病(AD)发病与Apop密切相关。动物实验报道，培养出生后2周的大鼠基底前脑胆碱能神经元在营养因子缺乏的情况下可发生Apop。若将β-淀粉样肽和皮层神经元或海马神经元一起培养，神经元形成Apop典型形态学改变。这些结果表明β-淀粉样肽是通过激活Apop而引起神经元退行性变。
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我们知道，自身免疫性疾病是由于对自身抗原成分反应的淋巴细胞过度增殖所致。近年若干学者企图选择性诱导自身反应性淋巴细胞Apop来制定治疗方案。最近，重组Fas TM分子对疾病的作用及其临床应用前景正在受到越来越多学者的青睐。Fas TM是一种分泌型可溶性Fas，研究发现，系统性红斑狼疮(SLE)一半以上的患者血清中可溶性Fas升高，可溶性Fas能抑制体内的Fas介导Apop，在体内可以改变对自身抗原成分应答的淋巴细胞的生长和增殖。因此，应用血浆取出法可从SLE患者血清中除去可溶性Fas，使其恢复正常的Apop，减轻自身免疫性疾病。Fas TM还可以影响HIV感染者的Fas介导Apop。
2 细胞凋亡调控药物开发思路与前景
2.1 反义寡核苷酸(AON) 近年来，AON作为药理学工具和治疗制剂的研究取得了实质性进展。AON可以选择性阻抑某种癌基因表达，诱导Apop，以达到治疗肿瘤的目的。若采用AON抑制突变的p53基因，就可治疗p53突变引起的肿瘤。Bishop MR等[6]对6例难治性慢性髓性白血病(CML)患者进行了Ⅰ期AON治疗剂量评价性试验。连续10d静注20聚的p53 mRNA反义寡核苷酸硫代磷酸酯(OL(1)p53)，剂量为0.05～0.25 mg/(kg。d)。结果证明，OL(1)p53与化疗合用可能有利于恶性肿瘤的治疗。Bcl-2基因的过度表达可抑制Apop而发生肿瘤，而Bcl-2的AON为一种短的单链DNA分子(15～20碱基)，能与靶基因的mRNA的关键区互补配对结合，特异性地减少mRNA及蛋白表达，诱导Apop。体内、体外实验结果表明，Bcl-2的AON有抗淋巴瘤作用，应用剂量10～50 mg/(kg。d)
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达2周之久，未见毒性反应。研究证明，Bcl-2的AON在化疗前应用可提高肿瘤对化疗的敏感性，还可用于除淋巴瘤之外的其他高表达Bcl-2的肿瘤，如乳腺癌、肺癌、前列腺癌、胃癌、肠癌、黑色素瘤及白血病等[7，8]。
AON在医学和分子生物学上的应用日益广泛，如Isis公司制备的一个20聚的AON药物ISIS3521能缩小卵巢癌肿瘤。抗艾滋病及Crohn氏病的AON药物早期试验令人乐观。
2.2 基因治疗 p53基因缺陷或突变(变成非功能性p53基因)的肿瘤细胞不能对DNA损伤应答而发生Apop，对化疗和放疗也不敏感，以致预后不良。研究证明，如果使这些肿瘤细胞重获野生型p53基因即可诱导肿瘤细胞的Apop生长停止，而对正常细胞无作用，此称为p53基因治疗。动物实验证明，p53基因治疗对乳腺癌、头颈癌和肺癌有显著的抑制生长作用。现已用肿瘤内注射或肝动脉输入方法对头颈部上皮细胞癌、非小细胞肺癌、肝癌等进行I期临床应用。应当指出，基因治疗有局限性，并非所有肿瘤细胞都被病毒转染，腺病毒有免疫原性，不能穿入肿瘤深部，若能对残留肿瘤细胞发挥作用会得到满意的结果。
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当今，基因治疗除应用于治疗一些遗传性疾病外，还用于治疗老年性疾病、肿瘤、帕金森病、老年性痴呆、心血管性疾病等[9,10]。
2.3 核因子-κB(NF-κB)抑制剂药物 NF-κB是存在于多数细胞的胞质内的一组结构相关的蛋白质家族，是一种诱导转录因子，在细胞应答周围环境的刺激因子的反应中起着重要作用。它是免疫反应的调控中心，也是一些药物治疗的环节。NF-κB有2种存在形式，NF-κB(活化型)及I-κB(非活化型)。TNF-α，IL-1β，CD30及细菌脂多糖(LPS)、病毒感染、紫外线照射、体内代谢产生过氧化物均可以使NF-κB活化。NF-κB活化后可以促进IL-6，IL-8及GM-CSF基因转录，促进免疫反应[11]。
衰老的生物过程伴随免疫功能衰退，主要表现为T细胞应答功能受损及细胞因子(如IL-2和IL-2Rα)产生降低。这种免疫功能随年龄衰退的生化机制虽然尚未阐明，但有充分证据说明NF-κB在诱导免疫应答基因(如IL-2，IL-2Rα和MHC-1)中是重要因素。NF-κB分子是由P65和P50亚单位组成异聚体，在静止T细胞的胞质中与抑制因子I-κB结合以非活性状态存在。当T细胞受有丝分裂素刺激时，I-κB从NF-κB异聚体中释放而促使NF-κB移位于核内调节基因表达。I-κB从P50-P65异聚体解离取决于磷酸化，蛋白激酶A(PKA)、蛋白激酶C(PKC)皆能使其解离。研究证明，I-κB与NF-κB的结合程度随年龄增长而减弱[12]。
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NF-κB活化与Apop密切相关。当细胞接受TNF-α刺激后发生Fas诱导Apop时，TNF-α信号产生负反馈，促使NF-κB活化，抑制细胞死亡。由此推理，抑制NF-κB活化，可作为杀灭TNF-α靶细胞的一种途径。NF-κB抑制剂包括糖皮质激素、抗氧化剂及Ca2+调节剂，一些用于治疗肿瘤及细菌、病毒感染疾患的天然或合成的NF-κB抑制剂正在不断出现。临床实践证明，许多抗癌药皆是诱导细胞的Apop而奏效的，所谓抗癌药的耐药性是由于其抗Apop性；某些抗癌药疗效差的原因在于它同时活化NF-κB，如依托泊苷，如果我们能抑制其NF-κB活化即可提高长春新碱的疗效；具有免疫抑制作用及抗炎作用的糖皮质激素因能抑制NF-κB而可用于治疗某些血液肿瘤，所以应用NF-κB抑制剂可以降低肿瘤细胞的抗Apop能力，提高抗癌药物的治疗效果[13]。
糖皮质激素作用的靶分子是I-κB α，I-κB α和NF-κB两者都参与糖皮质激素诱导辅助性T细胞(Th细胞)和Apop，而且这种Apop皆可被相应的自分泌细胞因子所阻止。IL-2可阻止Th 1细胞的Apop,IL-4可阻止Th 2细胞的Apop。研究表明NF-κB对T细胞的存活有重要作用。借助去除细胞因子或地塞米松治疗来诱导I-κB α，使NF-κB下调，就可导致Th细胞的Apop。由调控I-κB α表达而开发的新型药物正日益受到重视[11，14]。
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近来，已证明一些天然或合成的抗氧化剂，如维生素C及乙酰半胱氨酸，都可阻止由不同原因所诱导的Apop。N-乙酰半胱氨酸(NAC)是一种含硫抗氧化剂，现已广泛应用于临床。研究证明，含硫氧化剂对T淋巴细胞瘤细胞激活诱导有抑制作用[15]。
2.4 酪氨酸蛋白激酶(TPK)抑制剂 对人类Fas抗原诱导Apop的研究证明，在细胞质内特定区域需要传递细胞毒性信号，这种Fas触发的跨膜信号通路就是TPK的活化，由此导致细胞内蛋白质的酪氨酸磷酸化不仅可连接Fas通路，更为连续发生Apop所必需。已证实TPK调节免疫系统中各种细胞的增殖、分化及信号传导过程。无论来自受体酪氨酸、激酶或者细胞内酪氨酸激酶的信号失控都会引起炎症和疾病，如肿瘤、动脉硬化、银屑病等。因此，一些能够封闭TPK活性及阻断细胞因子与受体结合，甚至干扰信号传导通路的TPK抑制剂就有可能开发成为新药。例如HER2-NEU-RTK在乳腺癌及卵巢癌的高表达，其HER2的抗体已批量生产用于II期临床试验。又如制备低分子量的胰岛素模拟物或生长因子的对抗剂已显示出广阔的应用前景。如舒拉明(suramin)本是一种抗锥虫药物，随后发现它能抑制生长因子与其受体结合，阻断TPK活性，现已用于治疗肾癌及前列腺癌[16]。
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TPK抑制剂种类很多，天然抑制剂如quercetin(槲皮素)，genistein(染料木黄酮)，lavendustin A，erbstatin和herbimycin，这些都是从真菌提取出来的TPK抑制剂，其结构特点也就作为研究合成新药的基础。合成的TPK抑制剂的基本结构为苯乙烯，拟似脱氢酪氨酸模拟物，属于黄酮或异黄酮类，这类药物很多：有AG18，AG82，AG213，AG494，AG555，AG825，AG879，AG1112，AG1296和AG1478，已先后用于肿瘤、动脉硬化、银屑病及白血病的治疗[17,18]。
2.5 一氧化氮(NO)抑制剂 近年研究发现，老年人易患神经退行性疾病以及骨性关节炎，皆因NO诱导Apop 所致。NO可由血管内皮及受血管扩张张力作用而产生，调节血压。在中枢神经系统，NO是一种神经传导介质，介导若干神经功能，也是一种生理性神经毒剂。在宿主的防御过程和免疫反应中产生大量的NO，由于NO可由活化的巨噬细胞产生，并具有细胞毒性，因此认为NO在非特异性免疫中有一定作用。它也参加某些疾病的发病过程，它的积累可引起神经元的持续凋亡，引起神经退行性疾病。
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谷氨酸盐所诱导的神经毒性就是由过氧化物及NO介导的，其机制是NO使聚二磷酸腺苷-核糖合成酶活化，致使β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和三磷酸腺苷(ATP)缺失而发生Apop，此合成酶的抑制剂benzamidine(苯甲酰胺)即可封闭NO介导的神经毒性作用。
NO能抑制软骨细胞内蛋白聚糖合成及DNA合成，降低ATP水平，氧化灭活3-磷酸甘油醛脱氢酶诱导Apop 。由此看来，NO介导Apop是老年性骨病的关键因素，人们也企图开发更多的NO抑制剂用于治疗老年性疾病[19]。
2.6 其他 由于Apop是受基因调控及各种因子影响的一个复杂的生理过程，每种环节失调都可引起生理功能紊乱或疾病。所以，各国学者也在深入理解Apop的基础上，从Apop的不同环节着手开发Apop的调节药物，如Ca2+调节剂(Ca2+通道阻滞剂为双氢吡啶类药物)、胆碱脂酶抑制剂(如毒蕈碱)、磷脂酶A2抑制剂、光敏剂等。
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最近研究出一种抗肿瘤生物制剂为Apoptin(细胞凋亡素)，Apoptin是由鸡贫血病毒编码的一种小分子质量蛋白，它以非p53依赖性途径诱导不同类型人肿瘤细胞的凋亡，不受Bcl-2的抑制作用影响。Apoptin不诱导人类正常细胞的凋亡，但当正常细胞被病毒转化后则易受Apoptin诱导凋亡。由此认为Apoptin很可能成为一种极具潜力的抗肿瘤生物制剂[20]。
Apop研究进展迅速，日新月异。Apop的研究成果为一些疾病的发病机制提出了新观念，为新药开发打开新局面，把临床医学推向一个新的发展阶段。
参考文献
1 刘俊达.细胞凋亡研究进展及对新药开发的启示.医院药学通讯，1997，17(3)∶1
2 Granerus M，Engstrom W.Growth factors and apoptosis.Cell Prolif,1996,29(8)∶309
, http://www.100md.com
3 Miller LJ, Marx J.Apoptosis.Science,1998,281(5381)∶1301
4 Miller RA, Garcia G,Kirk CJ,et al.Early activation defect in T lymphocytes from aged mice.Immunol Rev,1997,160∶79
5 Williams N.Tumor cells fight back to best immune system.Science,1996,274(5291)∶1302
6 Bishop MR,Iversen PL, Bayever E,et al.Phase I trial of an antisense oligonucleotide OL(1) p53 in hematologic malignancies.J Clin Oncol，1996,14(4)∶1320
, 百拇医药
7 Yang J，Liu X, Bhalla K,et al. Prevention of apoptosis by Bcl-2:release of cytochrome c from mitochondria blocked.Science,1997,275(5303)∶1129
8 Sionov RV,Haupt Y.Apoptosis by p53: mechanism , regulation, and clinical implications.Springer Semin Immunopathol,1998,19∶345
9 Verma IM, Somia N. Gene therapy-promises, problems and prospects.Nature,1997,389(6648)∶239
10 Kyprianou N, Litvak JP, Borkowshi A,et al.Induction of prostate apoptosis by Doxazosin in benign prostatic hyperplasia.J Urol,1998,159∶1810
, 百拇医药
11 May MJ,Ghosh S.Signal transduction through NF-kappa B.Immunol Today,1998,19(2)∶80
12 Trebilcock GU, Ponnappan U.Induction and regulation of NF-kappa B during aging:role of protein kinases.Clin Immunol Immunopathol,1996,79(1)∶87
13 Wang CY, Mayo MW,Baldwin Jr AS. TNF-and cancer therapy-induced apoptosis:potentiation by inhibition of NF-κB.Science,1996,274(5288)∶784
14 Mayo MW, Wang CY, Cogswell PC,et al.Requirement of NF-κB activation to suppress p53-indepent apoptosis induced by oncogenic Ras.Science,1997,278(5344)∶1812
, 百拇医药
15 Revillard JP, Adorini L, Goldman M,et al.Apoptosis: potential for disease therapies.Immunol Today,1998,19(7)∶291
16 Levizki A, Gazit A. Tyrosine kinase inhibition:an approach to drug development.Science,1995,267(5205)∶1782
17 Trebilcock GU,Ponnappan U.Induction and regulation of NF-kappa B during aging: role of protein kinases.Clin Immunol Immunopathol，1996,79(1)∶87
18 Eischen CM, Dick CJ, LeibsonPJ.Tyrosine kinase activation provide an early and reguisite signal for Fas-induced apoptosis.J Immunol,1994,135(5)∶1947
19 Blanco FJ, Ochs RL, Schwarz H，et al.Chondrocyte apoptosis induced by nitric oxide.Am J Pathology,1995,146(1)∶75
20 章应慧.Apoptin的分子生物学基础及特点.国外医学分子生物学分册，1998，20(2)∶49
(收稿：1998-11-25 修回：1999-03-12), 百拇医药