毕业设计（论文）-阿糖胞苷的抗肿瘤活性研究.doc

远程教育学院本科生毕业论文（设计）题目 阿糖胞苷的抗肿瘤活性研究 姓名与学号 年级与专业 学习中心 指导教师 浙江大学远程教育学院本科生毕业论文（设计）诚信承诺书1.本人郑重地承诺所呈交的毕业论文（设计），是在指导教师的指导下严格按照学校和学院有关规定完成的。2.本人在毕业论文（设计）中引用他人的观点和参考资料均加以注释和说明。3.本人承诺在毕业论文（设计）选题和研究内容过程中没有抄袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。4.在毕业论文（设计）中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。 毕业论文（设计）作者：黄安群 2016年 4月 13 日论文版权使用授权书 本论文作者完全了解 浙江大学远程教育学院 有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅。本人授权 浙江大学远程教育学院 可以将论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文。毕业论文（设计）作者签名：黄安群2016年 4月 13 日摘要随着近几年技术的发展，肿瘤化疗方面取得了很大的进步，肿瘤患者的寿命明显地延长了，尤其是那些患有白血病、恶性淋巴瘤等疾病的治疗和预防方面甚 至有了很大的突破。阿糖胞苷（Cytarabine for Injection）：胞嘧啶与阿拉伯糖形成的糖苷化合物，是DNA聚合酶的竞争性抑制酶、抑制 DNA生物合成，被用作抗肿瘤，尤其是治疗白血病的药物。本文从阿糖胞苷的来源及其抗肿瘤作用机制谈起，简单地介 绍了阿糖胞苷的临床应用及其出现的不良反应和药动学特点，其次分析代谢为活 性复合物-阿糖胞三磷酸核苷发挥作用，并分别针对细胞毒作用，大剂量给药-阿糖胞苷，诱导肿瘤细胞凋亡以及端粒酶作用等来阐述阿糖胞苷的抗肿瘤活性，并针对这些问题进行讨论，最后是全文的总结部分。关键词： 肿瘤 药物 阿糖胞苷 研究目录摘 要1引 言3一、概述阿糖胞苷的药理作用及主要功能主治方面 3（一）阿糖胞苷的来源3（二）阿糖胞苷的抗肿瘤作用机制4（三）阿糖胞苷的临床应用及其出现的不良反应14（四）阿糖胞苷的药动学特点4二、阿糖胞苷对抗不同肿瘤活性的治疗研究4（一）阿糖胞苷治疗缓解期急性非淋巴细胞白血病 5（二）阿糖胞苷治疗子宫颈癌细胞 5（三）阿糖胞苷治疗儿童急性髓性白血病 5三、阿糖胞苷联合其他药物提高治疗肿瘤性疾病的研究7（一）阿糖胞苷+鸦胆子油乳治疗老年急性髓细胞白血病7（二）阿糖胞苷+米托蒽醌治疗老年急性髓细胞白血病7（三）阿糖胞苷+拓扑替康治疗血液恶性肿瘤 7参考文献8致谢9引言随着近几年技术的发展，肿瘤化疗方面取得了很大的进步，肿瘤患者的寿命明显地延长了，尤其是那些患有白血病、恶性淋巴瘤等疾病的治疗和预防方面甚至有了很大的突破。但是对于那些严重危害人类的生命健康的，占到恶性肿瘤百分之九十以上的实体瘤的治疗研究却未能有明显的进展。不管是肿瘤学家，还是药学家都越来越深刻的认识到，如果要提高肿瘤治疗的效果，首先得从肿瘤的发生机制着手，这样才能取得突破性的进展。这几年来，分子生物学发展迅速，连带着分子药理学和分子肿瘤学也发展，从而使得一些肿瘤的本质逐步地被阐明。快速筛选基因工程等一些先进技术的发明以及大规模的应用又加速了药物的开发过程，标志着抗肿瘤药物的研究和开发已经进入了一个崭新的时代。从国内外近几年对于抗肿瘤药物的发展来看，主要针对的有以下几个方面：主攻对象为占恶性肿瘤百分之九十以上的实体瘤；更多地从天然产物中寻找抗肿瘤的一些活性成分；多了解肿瘤在体内发生发展的一些机制，寻找新的药物分子作用靶点；大规模快速筛选基因等新技术的应用等。抗肿瘤药物正在从传统的只针对细胞毒的作用向着针对抗肿瘤机制的多个环节作用的新型方面发展。从文献上来看，目前国内外关注的抗肿瘤作用的新靶点和相应的新型抗肿瘤剂以及主要采用手段有：以细胞信号转导分子（包括法尼基转移酶抑制剂，细胞周期调控剂，蛋白酪氨酸激酶抑制剂和MAPK信号转导通路抑制剂）作为作用靶点；以新生血管（新生血管生成抑制剂）作为作用靶点；以抗转移药为作用靶点，减少癌细胞的粘附、脱落还有基底膜的降解；以端粒酶（端粒酶抑制剂）为作用靶点；以肿瘤细胞对药物的耐药性为靶点设计耐药逆转剂；设计细胞分化诱导剂，促进恶性肿瘤细胞向成熟细胞的分化；抗体或者是毒素的导向治疗，来特异性的杀伤肿瘤细胞；设计生物反应调节剂，来提高或是调节机体的免疫功能；针对癌基因或是抑制癌细胞生长的基因进行基因治疗通过导入野生型抑癌基因、自杀基因、肿瘤基因工程瘤菌或者是一些抗耐药的基因和反义寡核苷酸片段等。一、阿糖胞苷的药理作用及主要功能主治方面（一）阿糖胞苷的来源阿糖胞苷属于嘧啶类抗代谢药，其化学名称为1-D-阿拉伯呋喃糖基-4-氨基-2（1H）-嘧啶酮。阿糖胞苷最早在1959年由加州大学伯克利分校的Richard Walwick、Walden Roberts和Charles Dekker合成。在1969年6月美国食品药品监督管理局正式批准阿糖胞苷进入市场。阿糖胞苷为白色或类白色的结晶粉末，能溶于水等极性溶剂，也可以溶于乙醇、氯仿等有机溶剂，熔点为212-213。（二）阿糖胞苷的抗肿瘤作用机制它主要作用于细胞的S增殖期，通过抑制细胞DNA的合成，最终干扰细胞的增殖。阿糖胞苷为细胞周期特异性的药物，对处于S期增殖期的细胞的作用是最敏感的，对RNA和蛋白质合成抑制的作用比较弱。阿糖胞苷进入人体后，经过激酶的磷酸化以后转为阿糖胞苷三磷酸肌阿糖胞苷二磷酸，阿糖胞苷三磷酸肌可以强有力的抑制DNA聚合酶的合成，而阿糖胞苷二磷酸可以抑制二磷酸胞苷转变为二磷酸脱氧胞苷，从而抑制细胞DNA的聚合和合成。（三）阿糖胞苷的临床应用及其出现的不良反应1阿糖胞苷临床上主要被用于治疗急性白血病，其中对于急性粒细胞的白血病的疗效是最好的，对于急性单核细胞白血病和急性淋巴细胞白血病也有一定的疗效，但是一般是要与其他药物联合使用的，对于像肺癌、消化道癌、头颈部癌、恶性淋巴瘤、流行性结膜炎和病毒性的角膜炎也有疗效。临床应用时出现的主要不良反应主要有以下几个方面：1、血液系统：白细胞以及血小板减少，骨髓抑制，严重的可以发生再生障碍性贫血或是巨幼细胞贫血症。2、患白血病、淋巴瘤的患者在治疗初期可能会发生高尿酸血症，严重的会出现尿酸性肾病。3、阿糖胞苷综合症（有骨痛或肌痛、咽痛、发热、全身不适、皮疹、眼睛发红等表现）主要见于用药后6-12小时。4、比较少见的还有口腔炎、食管炎、肝功能异常、血栓性静脉炎以及发热反应等的表现。5、阿糖胞苷与其他药物联合使用时的相互作用：阿糖胞苷是嘧啶类药物，与四氢尿苷合用时，由于四氢尿苷可以抑制脱氧酶，因此延长了阿糖胞苷的血浆半衰期，提高了其在血液中的浓度，起到了增效的作用。阿糖胞苷不能与5-氟尿嘧啶合用。孕妇和哺乳期的妇女要禁用2。（四）阿糖胞苷的药动学特点阿糖胞苷口服的时候，只有20%能被消化系统吸收，效果比较差。因为口服以后有首关效应，会迅速被肝脏的胞嘧啶脱氨酶代谢为活性低的尿嘧啶阿糖胞苷。但是皮下或肌肉注射阿糖胞苷时，经过放射性元素氚标记的阿糖胞苷在给药20-60分钟之内产生的血浆放射性峰浓度要比静脉注射的低很多3。但是连续静脉注射就能够产生相对稳定的血浆药物浓度。静脉注射的阿糖胞苷在人体内表现为两相代谢：初级代谢的半衰期大约10分钟，在这段时间里，大部分的阿糖胞苷药物会在肝脏中转变为没有药理活性的代谢物尿嘧啶阿糖胞苷；二级代谢，即尿嘧啶阿糖胞苷的代谢的半衰期时间比较长，大约是1-3个小时。排泄渠道主要是通过肾脏，其中90%为代谢产物，10%为原药。二、阿糖胞苷对抗不同肿瘤活性的治疗研究由阿糖胞苷的药理作用及功能主治可得知其对多种肿瘤病都有一定的疗效，现主要综述阿糖胞苷在治疗急性非淋巴细胞白血病、子宫颈癌细胞、儿童急性髓性白血病的研究。（一）阿糖胞苷治疗缓解期急性非淋巴细胞白血病中、大剂量阿糖胞苷治疗缓解期急性非淋巴细胞白血病。近年来，急性非淋巴细胞白血病(ANLL)的完全缓解(CR)率有了明显改善，但仍有大部分患者最终死于复发。中、大剂量阿糖胞苷(ID/HDAra-C)用于ANLL的缓解后治疗，初步结果表明能延长患者的无病生存(DFS)，主要作用为大剂量化疗可杀灭体内残留的白血病细胞，但不同个体对化疗反应差异较大。我们对ANLL患者在诱导治疗达CR后，采用ID/HDAra-C为主的化疗方案，结果表明高浓度Ara-C确对骨髓病变细胞有较强的杀灭作用。因Ara-C在低浓度时主要通过主动转运的方式进人肿瘤细胞内，故受到细胞表面核苷载体数量的限制，而严重影响其细胞毒作用的发挥。据已研究的结果表明，ID/HDAra-C治疗时可顺利透过血脑脊液屏障，又因中枢神经系统中胞苷脱氨酶活力很低，有利Ara-C在中枢神经系统内维持较长时间的有效药物浓度。提示ID/HDAra-C治疗既可强烈清除CR后体内残留肿瘤细胞，提高CR质量，预防白血病复发，又能有效预防中枢神经系统自血病。ID/HDAra-C作为缓解后的强化治疗，目的在于根除残留的肿瘤细胞，预防中枢神经系统浸润，延长生存期，并且ID/HDAra-C作为缓解后的治疗，用药期限较短，较未用ID/HDAra-C治疗者缓解期长，甚至可与骨髓移植相媲美，因此是一种值得应用的方法。（二）阿糖胞苷治疗子宫颈癌细胞阿糖胞苷对Hela细胞端粒酶的活性影响为抑制作用。端粒酶(telomerase)是一种特殊的核糖核蛋白聚合酶。它能够利用自身携带的RNA作为模板逆转录合成端粒，从而维持端粒的长度。使细胞获得无限增殖的能力，成为永生化肿瘤细胞。自从1989年Morin5首次在人的癌细胞系中发现端粒酶以来。“端粒端粒酶”假说已为越来越多的研究结果所证实。现已发现大多数恶性肿瘤细胞中可检测到端粒酶活性，大多数肿瘤细胞都表现出较高的端粒酶活性。最近有文献报道6，在诱导肿瘤分化的过程中可检测到端粒酶活性的下降，抑制端粒酶活性可以抑制肿瘤细胞的生长。Harley5等人提出“端粒一端粒酶”假说。在细胞有丝分裂过程中，伴随部分端粒序列的丢，当端粒长度缩短到一定长度，可能触发某种信号，使细胞进入第一致死期M1，此时细胞不再分裂，退出细胞周期而死亡。而肿瘤细胞在某些机制的作用下启动端粒酶表达，而使染色体端粒稳定地维持在一定的长度从而使肿瘤细胞得以持续增殖并获得永生化。尽管目前人们对端粒酶活性的调控机制尚不清楚，但有实验表明，阿糖胞苷明对Hela细胞的端粒酶活性有明显的抑制作用，提示可能也具有类似肿瘤细胞分化剂的作用，通过抑制肿瘤细胞的端粒酶活性而诱导肿瘤细胞的分化、凋亡，进而发挥抗肿瘤作用。产生这种现象的原因是阿糖胞苷可能直接通过竞争性抑制端粒酶及诱导凋亡而调节酶活性。然而，端粒酶活性的调节机制仍不清楚，阿糖胞苷是否通过其他途径下调端粒酶活性仍需进一步研究证实。（三）阿糖胞苷治疗儿童急性髓性白血病大剂量阿糖胞苷治疗儿童急性髓性白血病。白血病是儿童最常见的恶性血液肿瘤，我国15 岁以下小儿每年患白血病的发病数估计有15 000 例，90为急性白血病，其中急性髓性白血病（AML）占儿童白血病的30%7。随着近30 年医学的进步，通过长期序贯联合化疗，大多数患儿可以获得完全缓解（CR），其中AML 的长期无病生存率可以40以上8。大剂量阿糖胞苷（HD-Ara-C）是目前治疗AML 有效手段之一。HD-Ara-C与常规剂量Ara-C 相比，主要通过提升药物血浓度，提高儿童难治型恶性血液肿瘤的远期疗效。常规剂量的Ara-C静脉应用时，所达血浆峰浓度为0.51.0 mol/L，而HD-Ara-C血浆浓度可高达20200 mol/L。当Ara-C 血浆浓度510 mol/L 时还可通过单纯弥散机制进入细胞内。残留白血病细胞对常规剂量的Ara-C 耐药是因其存在跨膜转运障碍，使Ara-C 进入细胞内减少和增加使Ara-C转化为阿糖尿苷的胞嘧啶/脱氧胞嘧啶脱氨酶活性， 致使其在血液中分解加速，影响其细胞毒作用。HD-Ara-C 通过产生渗透浓度增加白血病细胞的摄入，并激活胞嘧啶/脱氧胞嘧啶激酶使细胞内的磷酸化浓度增加，达到克服耐药的目的。针对个体差异，来制订合适的临床Ara-C 用药剂量，发挥最好疗效，减少或避免药物的毒副作用。同时，人们也应注重患儿的生存质量及心理健康。总之，在治疗儿童AML 过程中， 如何在合适的化疗阶段使用HD-Ara-C 的最佳剂量是我们亟待解决的课题。三、阿糖胞苷联合其他药物提高治疗肿瘤性疾病的研究除了阿糖胞苷外治疗肿瘤细胞的药物也很多，如：鸦胆子油乳、米托蒽醌、拓扑替康等，但这些药物单用往往疗效不佳，现综述阿糖胞苷分别与其药物联合用药后治疗疾病上的作用。（一）阿糖胞苷+鸦胆子油乳治疗老年急性髓细胞白血病鸦胆子油乳联合小剂量阿糖胞苷治疗老年急性髓细胞白血病9。老年急性髓细胞白血病(AML)患者由于脏器功能衰退,化疗耐受差,免疫功能减退,常规化疗疗效差且毒性大,易在标准化疗期间出现全身感染、出血或心肺功能衰竭而危及生命。以往研究表明,鸦胆子油乳具有骨髓保护、免疫调节及多靶点的抗肿瘤作用。现研究鸦胆子油乳联合小剂量阿糖胞苷治疗老年老年AML取得较好的治疗效果。鸦胆子油乳注射液是由苦木科植物鸦胆子提取物经乳化制成的抗肿瘤中药，研究表明，鸦胆子对多种实体瘤和白血病细胞有细胞毒作用，它是一种多效合一、作用于多靶点的基本治疗药物，主要是通过直接杀伤肿瘤细胞、促进肿瘤细胞凋亡、骨髓保护及免疫调节而发挥作用。有研究证实小剂量阿糖胞苷可能有诱导分化作用。小剂量阿糖胞苷毒性反应可耐受，疗效确切，适合老年人，用小剂量阿糖胞苷皮下给药能长时间维持血药浓度，使细胞增殖过程中有更多的机会进入敏感相，杀伤更多的白血病细胞。而联合用药后使血液毒性反应明显降低，明显提高免疫功能，故认为鸦胆子油乳联合阿糖胞苷方案治疗AML可改善病人的生存质量，减少化疗的毒副作用，提高病人的耐受性。（二）阿糖胞苷+米托蒽醌治疗老年急性髓细胞白血病米托蒽醌联合阿糖胞苷治疗老年急性髓细胞白血病。米托蒽醌为蒽环类抗肿瘤药物，具有较强的抗癌活性，与其他蒽环类药物相比，较少引起黏膜炎和心脏毒性10，国内几个较大白血病协作组应用米托蒽醌治疗老年急性白血病亦证实疗效较好而心毒性等相对较低11。AML在老年人中的发病率高于其他年龄组。其无论临床表现还是生物学特性与年轻人相比有许多差别，如染色体核型多见复杂异常，MDR1表达增高$幼稚细胞中较少出现Auer小体,继发性白血病或从MDS转化来的AML更常见于老年组。老年急性白血病对化疗不敏感，耐受性差，化疗后骨髓易受抑制，且患者常合并高血压，糖尿病，冠心病，肺气肿等多种慢性疾病，易于在化疗早期死于感染，出血，脏器功能衰竭。因此疗效差，是目前白血病治疗的难点。国内几个较大白血病协作组应用米托蒽醌治疗老年急性白血病亦证实疗效较好而心毒性等相对较低。当与阿糖胞苷联合用药后，治疗老年急性髓细胞白血病疗效较好。在良好支持治疗前提下，根据患者身体状况，适当调整阿糖胞苷剂量，降低了早期死亡率，延长了生存期。（三）阿糖胞苷+拓扑替康治疗血液恶性肿瘤拓扑替康联合阿糖胞苷二线治疗血液恶性肿瘤。拓扑替康通过与拓扑异构酶I-DNA 复合物结合，阻止断裂的DNA 单链重新连接，导致对DNA 链的破坏，可诱导肿瘤细胞快速凋亡也是其作用机理之一12。自1996 年美国FDA 批准上市以来，已有大量临床报告显示它对小细胞肺癌、晚期卵巢癌、乳腺癌等实体瘤有较好疗效。对于已经历多次化疗的复发或难治血液肿瘤患者，由于常用的蒽环类抗肿瘤药对心脏有剂量限制性毒性，且存在多药耐药基因，因此寻找新的联合用药很有必要；作为二三线治疗方案，主要围绕VP-16、阿糖胞苷、拓扑替康、IFO等一线治疗没有经常使用的药物组合。拓扑替康单药治疗骨髓异常增生综合征（MDS）中RAEB、RAEB-T 及CMML 有效率可达28%13。Estey 等比较拓扑替康联合阿糖胞苷（TA方案）与传统柔红霉素联合阿糖胞苷（DA方案）对初治急性髓细胞性白血病、高危组MDS 患者的疗效，TA 方案CR 率为59%，低于DA的77%14。即使如此，联合阿糖胞苷治疗血液恶性肿瘤疗效明显提高。四、讨论及展望阿糖胞苷作为抗肿瘤的化学治疗药物主要药物之一，现主要讲述阿糖胞苷对抗不同肿瘤活性的治疗研究，如治疗缓解期急性非淋巴细胞白血病、治疗子宫颈癌细胞、治疗儿童急性髓性白血病等；和阿糖胞苷联合其他药物提高治疗肿瘤性疾病的研究等，如联合鸦胆子油乳、米托蒽醌、拓扑替康等药物；但随着其作用机制得到深入研究，阿糖胞苷在抗肿瘤活性研究上的发展还在继续着。近年来随着人们生活水平节奏的日益加剧，肿瘤发病率逐渐年轻化、多样化。全球抗肿瘤药研究也取得了长足的进步，以阿糖胞苷的抗肿瘤活性研究也有了一些显著的成果，但还远远不够，我们必须认识到：首先，肿瘤发病机制尚未完全阐明，目前抗肿瘤药单药疗效并未提高。其次，肿瘤药或多或少有严重的不良反应，阿糖胞苷在白血病、淋巴瘤患者治疗初期可发生高尿酸血症，严重者可发生尿酸性肾病。总之，随着肿瘤发病机制的不断探研与逐步揭示，抗肿瘤药物的研究也提高到了一个新的水平，针对肿瘤细胞的药物将不断的上市，肿瘤患者的生存质量将会显著提高，为人类早日攻克肿瘤提供了新的方向。参考文献1Budai M,Szogyi M.Liposomes as drug carrier systems.Preparation,classification and therapeutic advantages of liposomes.Acta Pharmaceutica Hungarica,2001年71卷2Angst MS,Drover DR.Pharmacology of drugs formulated with DepoFoam:a sustained release drug delivery system for parenteral administration using multivesicular liposome technology.Clinical Pharmacokinetics,2006年45卷3李雪卿.急性白血病合并细菌感染的特征分析及TLmRNA表达的研究D.山西医科大学，2007年4Maring JG,Germen HJ,Wachters FM,ct al.Genetie fnct sinfluencing pyrimidine-antagomist chemothermpyJ.Pharmacogenomics,2005,5(4):2265Benesch M,Urban C.Liposomal cytarabine for leukemic and lymphomatous meningitis:recent developments.Expert Opinion on Pharmacotheerapy,2008年9卷6郭建民，臧玉柱，王同保，杨靖.特尔立治疗急性白血病化疗所致中性粒细胞减少临床观察J.河南医药信息，2001年01期7谢怀江，家聚忠，彭涛.辐射制备缓释抗癌药阿糖胞苷的研究J.辐射研究与辐射工艺学报，1994年01期8周静，蒋学华，何林，李晨睿，杨俊毅.阿糖胞苷纳米粒动感甄姬加入体内药物动力学研究J.四川大学学报（医学版），2006年01期9