基本信息
- 项目名称：
- 天然化合物网脊衣酸RB对人前列腺癌细胞的增殖抑制作用及机制
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 前列腺癌PCa是男性高发恶性肿瘤,撤激素治疗为有效治疗方法。然而，在撤激素治疗的数年后，会出现激素抵抗性前列腺癌，恶性程度高，临床缺乏有效治疗方法，化疗为主要治疗手段。多西紫杉醇，是目前唯一能延长患者生存期的天然化学药物，因此从天然产物中寻找有效药物前景广阔。网脊衣酸B是从地衣中提取的天然化合物，我们经研究发现其抑制对多种肿瘤细胞增殖，其抑制PCa增殖的机制包括诱导凋亡、阻滞细胞周期等。
- 详细介绍：
- 前列腺癌(PCa)是男性高发恶性肿瘤之一,撤激素治疗为有效的治疗方法。然而，在撤激素治疗的数年后，会出现激素抵抗性前列腺癌（HRPC），其预后差且缺乏有效治疗手段。因此，针对PCa分子机制的新型治疗策略对PCa的治疗方法的进展十分重要。撤除雄激素能抑制细胞增殖、促进细胞凋亡。有证据表明PCa进展成为晚期HRPC与其化学抵抗性和凋亡机制的异常有关。基础和临床研究表明：随着HRPC进展，一些凋亡相关蛋白表达发生改变，包括Bcl-2、Bcl-xL和IAP家族。Bcl-2和Bcl-xL的反义寡核苷酸治疗能活化caspase进而凋亡，从而促进化学敏感性。Bax的过表达导致PC-3和DU145前列腺癌细胞的凋亡，然而该两种细胞抵抗星形孢菌素等促凋亡药物作用。因此，促进凋亡途径的发现成为有效抑制激素非依赖性前列腺癌细胞的重要治疗策略。 近年来，多西紫杉醇，，作为天然化合物紫杉醇的一种衍生物已成为有效的化疗药物，其提高了晚期HRPC患者生存质量和条件。这个富有前景的结果和流行病学研究及众多实验室数据证实天然产物及其各种药理学特性的衍生物在多种肿瘤包括PCa的预防和治疗中大有潜力。我们对这些天然产物进行分离提纯，并研究具有生物活性的化合物的作用机制从而寻找有效化学预防和治疗的药物。 天然产物五环三萜酸的衍生物，例如乳香酸，对多种肿瘤细胞具有有效抗肿瘤活性。近来，我们发现retigeric acid B (RB)，一种从地衣Lobaria kurokawae Yoshim中分离提取的五环三萜酸，因其抗真菌活性而作为一种新型生物活性化合物。尽管许多具有五环三萜结构的化合物有抗肿瘤活性例如乳香酸，但RB在抗肿瘤活性方面尚未得到关注。在研究中我们用两种五环三萜酸的类似物retigeric acid A (RA) and retigeric acid B (RB)，它们从地衣Lobaria kurokawae Yoshim中分离提取，并首次验证对肿瘤细胞增殖的影响。体外筛选试验表明RB作为一种有效类似物对多种肿瘤细胞类型具有广谱的抗肿瘤活性，包括PCa细胞。进一步研究表明RB能抑制LNCaP细胞雄激素受体的表达和转录活性并通过S期阻滞和凋亡来抑制PC-3细胞的增殖。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：证实网脊衣酸B（RB）对前列腺癌细胞株的抑制活性及其作用机制。 思路：1由于RB可引起激素非依赖性前列腺细胞株PC3细胞S期阻滞，本课题将研究其对PC3细胞周期调控相关蛋白的影响。 2研究RB对PC3细胞经典凋亡相关信号途径的影响，检测凋亡途径相关分子，以确定RB诱导细胞凋亡的作用途径。3研究RB对激素依赖性前列腺细胞株LNCaP细胞的雄激素受体AR的影响。
科学性、先进性及独特之处
- 首次发现天然产物网脊衣酸B（Retigeric acid B）的抑瘤活性及作用机制
应用价值和现实意义
- 从地衣提取物中为前列腺癌的治疗寻找有效化疗药物。提高前列腺癌患者的生存质量和生存条件，延长患者的生存时间
学术论文摘要
- 网脊衣酸Retigeric acid B(RB)是一种天然的五环三萜酸，能够在体外抑制真菌活性。我们发现RB剂量依赖性的抑制前列腺癌细胞的增殖并诱导其凋亡，但对于良性前列腺上皮细胞却无抑制作用。用RB处理激素非依赖性前列腺癌PC3细胞株,发现p21Cip1的表达有适度的增加且细胞阻滞在S期。S期的阻滞伴随着cyclin B的下调和cyclinE、 cyclinA及 pRb的上调，同时cdk2表达几乎无变化。此外，通过BrdU掺入DNA证实，RB显著抑制了DNA的合成，呈剂量依赖性，并且通过升高Bax/Bcl-2的比例和活化caspase-3进而剪切PARP促进PC3细胞的凋亡。然而用caspase酶抑制剂z-VAD-fmk预处理后，只能部分减缓RB对PC3细胞的凋亡作用，提示RB通过caspase依赖和caspase非依赖的两条途径诱导PC3细胞凋亡。此外，雄激素敏感的LNCaP细胞经RB作用后，雄激素受体（AR）表达下调、转录激活能力降低。这些观察数据有助于支持该药物对前列腺癌的治疗作用。
获奖情况
- 2010年12月于《Chemico-Biological Interactions》发表
鉴定结果
- 无
参考文献
- 1. 谢大兴；细胞周期检测点的流式细胞术分析；CHINESE JOURNAL OF CANCER 2005年 24卷 9期。 2. 白小燕 牟晓燕 姜淑娟 王亚丽 刘庆亮；厄罗替尼对肺腺癌细胞凋亡的影响；中国老年医学杂志；2010年4月30卷8期。 3.张海江， 韩世炜， 桑建利；MCF-7细胞瞬时基因表达转染模式的建立；解剖学报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.
同类课题研究水平概述
- 前列腺癌作为常见的男性恶性肿瘤，在我国的发病率近年来呈明显增长趋势，其预防与治疗已引起关注。由于前列腺癌是激素依赖性肿瘤，其细胞增殖主要受雄激素/ 雄激素受体（Androgen receptor, AR）介导的信号途径调节，因此内分泌治疗是中晚期前列腺癌的首选方法。然而绝大多数经内分泌治疗后1年左右复发，发展为激素抵抗性前列腺癌（Hormone refractory prostate cancer, HRPC），对抗内分泌治疗，预后差，死亡率高。至今HRPC临床缺乏有效治疗方案,化疗依然是主要的治疗手段。 多西紫杉醇——天然化合物紫杉醇的衍生物，是近来发现一种有效化疗药物，用于晚期HRPC的治疗，并可改善患者生活质量，是唯一被证实可明显延长HRPC患者生存期药物。因此从天然产物中寻找有效的抗肿瘤药物具有广阔的前景。 地衣是植物界一个特殊的类群, 是真菌和藻类高度结合的共生复合体。含有多种独特的次生代谢产物,如联苄类，三萜类 ,具有多方面的生物活性，五环三萜类化合物具有较强的生物活性 ,包括抗炎﹑抗菌﹑抗病毒﹑免疫调节﹑调节血糖﹑降血压和抗肿瘤活性，近年来研究发现多种五环三萜类化合物具有抗肿瘤活性，如齐墩果酸, 熊果酸，桦木酸等。 网脊衣酸B (RB)是由我校药学院天然药物教研室从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环上连有2个羧基、2个羟基，结构独特,并已初步证实具有抗真菌活性。然而网脊衣酸B的抗肿瘤活性尚未研究。
