番荔枝内酯抗肿瘤ppt课件.ppt

番荔枝内酯抗肿瘤作用研究进展 摘要番荔枝内酯是一类很有希望的新抗癌药物 被喻为 明日抗癌之星 它也是一类具有多种生物活性的物质 已经从多种番荔枝科植物的不同部位中分离提得 现就其抗癌作用 逆转肿瘤多药耐药作用 作用机制 构效关系等方面作简单的回顾 概况 番荔枝科植物属双子叶植物纲木兰亚纲 具有比较原始的性状 被达尔文称为 活化石 番荔枝内酯 Annonaceousacetogenins AAs 是一类很有希望的新抗癌药物 被喻为 明日抗癌之星 它也是一类具有多种生物活性的物质 目前所知只能从番荔枝家族分离出来 近20年来 在植物化学方面的研究和药理学方面的研究很热 发现了大量的番荔枝内酯 一类有着广泛的生物活性的天然成分 发现它们具有驱虫 抗微生物 抗肿瘤 抗寄生虫 抗疟活性以及逆转肿瘤多药耐药性活性 到目前约有300种番荔枝内酯被报道 番荔枝内酯是目前研究发展得最快的一类新的天然物质之一 来源 番荔枝 南美番荔枝家族 有130类2300多种 热带植物 我国南方的广东 广西 海南 福建 台湾和云南等省均有栽培番荔枝 东南亚 南美国家及地区也广泛分布 番荔枝内酯分布在番荔枝科多种植物的根 树皮 种子 叶子以及果实中 我国民间记载有用番荔枝根治疗急性赤痢 精神抑郁症和脊髓骨病 用其果实治疗恶疮或作杀寄生虫药剂 塞内加尔番荔枝系热带非洲的一种灌木 传统用于止痛 其叶和茎皮可止泻 根和叶用于呼吸道疾病 作用机理 从生物方面看 它们是通过抑制线粒体的复合物I和抑制肿瘤细胞的质膜上的NADH氧化酶使ATP水平降低 即损耗能量来阻断肿瘤细胞的生长繁殖 人癌细胞本身没有ATP库 ATP的供给靠外源输人 加上癌细胞增殖速度快 ATP耗量也较大 故使癌细胞的增殖严重受阻 而正常经胞有ATP库 生长缓慢 ATP耗量较少 故对正常细胞的增殖抑制影响较少 安全性 大多数番荔枝内酯类化合物对肿瘤细胞普遍具有强大的细胞毒作用 同时还具有对不同肿瘤细胞株的毒性选择性 且并不是 广泛细胞的毒剂 因而研究前景广阔 目前 几乎所有抗癌药物均具有致突变作用 而实验表明 这种内酯的Ames试验阴性 表明这种化合物可能不是致癌源 也进一步说明其作用靶点不是染色体或DNA 番荔枝提取物对早孕大鼠的作用 英 DamascenoDC Phytomedicine一2002 9 7 一667 67作者研究了超剂量的番荔枝AnnonasquamosaLinn 种子水提取物是否导致孕鼠流产 干扰大鼠的生殖行为 以及摄人提取物是否与可能的大鼠胚胎植人的变化相关 在鼠胎植人前期给予超剂量的番荔枝种子水提取物既不引起子宫内膜形态学改变 也不干扰孕鼠的生殖能力 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黄酮类 生物碱类 二萜类 苯乙烯内酯类 多氧环己烯类 番荔枝内酯类化合物等 生物碱类有多种结构类型 例如吲哚类 异喹啉类 阿朴啡类等 番荔枝内酯是一类有很强抗肿瘤活性的长碳链脂肪酸内酯 又称为番荔素 番荔枝皂素 番荔枝乙酰苷元和番荔枝乙酰精宁等 现已有近400种番荔枝内酯被报道 生理活性 抗癌和抗肿瘤活性 泡番荔枝辛对许多癌细胞都有很强的选择性 最为重要的是 在相同的条件下 其往往呈现出比其它化合物更强的抗癌生理活性 在小鼠体内 taxol以20 300mg kg d 的剂量对肿瘤系统有疗效 而泡番荔枝辛的最佳剂量0 05mg kg d 表明其在小鼠体内的活性比taxol强400 600倍 为了进一步验证泡番荔枝辛抗肿瘤的选择性将其送至美国国立肿瘤研究所做众多肿瘤细胞株实验表现出独特的选择性 尤其是对一些中枢神经系统庙 非小细胞性肺癌 白血症 卵巢癌 蕃荔枝化合物L2 11对Heps荷瘤小鼠抗肿瘤作用 L2 11的毒性 很低 并能改善荷瘤小鼠免疫失衡状态 本实验结果表明L2 11能显著抑制小鼠肝癌Heps实体瘤的生长 增加免疫器官重量 提高胸腺指数和淋巴细胞转化率 增强机体的免疫调节功能 提示L2 11不仅是有效的肿瘤抑制剂 而且具有明显的免疫增强作用 番荔枝果皮提取物对鸡T细胞的影响 番荔枝果皮提取物对试验鸡只T细胞具有积极的影响作用 泡番荔枝辛抑制多药抗药性 MDR 肿瘤细胞的生物活性 泡番荔枝辛对多种癌细胞株有强的细胞毒的番荔枝内酯 人乳腺癌细胞MCF 7 ADR和人鼻癌细胞KBV200对阿霉素 doxorubin 和长春新碱 vincristine 的抗性比它们的亲代MCF 7和KB强100倍 番荔枝内酯抗肿瘤作用 番荔枝内酯体内外实验具有治疗白血病 肝癌 前列腺癌 胰癌 宫颈癌等作用 番荔枝内酯中抗癌活性最强的内酯是Bullatacin 按重量计算为紫杉醇抗白血病作用的300倍 其他作用较强的番荔枝内酯包括asimicin trilobacin trilobin等 Bullatacin对人肝癌细胞株2 2 15的半数有效剂量 EC50 为 7 8 2 5 mol L 1研究发现annonacin对卵巢癌 宫颈癌 乳腺癌 膀胱癌 皮肤癌等多种肿瘤细胞具有细胞毒作用 Emerson等证明番荔枝内酯squamocin及其衍生物对人表皮细胞 鼠淋巴细胞白血病细胞体外有很强的细胞毒作用 我们所做的细胞生长抑制实验证明 番荔枝总内酯 AAs 及其单体bullatacin Atemoyacin A等对人喉癌 人乳腺癌细胞具有较强的体外抗肿瘤作用 阿诺宁各组分的抗肿瘤活性和急性毒性比较研究 阿诺宁 Anouning 是中国科学院华南植物园从国产番荔枝科植物番荔枝AnnonasquamosaL 种子中发现的具有高抗癌活性的番荔枝内醋有效部位药物 其由质量分数大于90 的5一6个番荔枝内酷化合物和质量分数小于10 的未知成分组成 其中单体化合物squamocin质量分数约占50 一60 bullatacin质量分数约占9 0 一15 阿诺宁具有强的广谱的抗肿瘤作用 且用量小 将阿诺宁 简称为A 分为两个部分 即其主要成分组分 由squamocin和bullatacin以质量比约5 1比例组成 简称为B 和非主要成分组分 除去squamocin和bullatacin后的剩余部分 简称为C 细胞株 人鼻咽癌细胞 CNEZ 人肝癌细胞 Bel一7402 人口腔癌细胞 KB 和人乳腺癌细胞 MCF一7 多药耐药性multidrugresistance MDR 细胞 对阿霉素耐药110 6倍的人乳腺癌细胞 MCF一7 Adr 对长春新碱 VCR 耐药100倍的人口腔癌细胞 KBV200 人体正常脐血管内皮细胞 ECV3O4 人体正常肝细胞 ChangLivercell CLC 体外细胞毒作用 细胞生长抑制试验 按噻唑蓝还原法 MTT 进行 A B C在质量浓度下对CNE Bel一7402 KB和MCF一74种人癌细胞的ICS 在3 lx10 一2 97拜9 mL 除C对MCF一7细胞的 10 0ug mL外 均显示强的细胞毒作用 其中对CNEZ细胞的作用最强 IC50 0 2ug mL 阿诺宁的3个组分在上述质量浓度下 对人体正常脐血管内皮细胞ECV304的IC50均 1 0ug mL 在10ug mL时 上述3个组分对CLC生长的平均抑制率分别为 15 8士4 5 14 5士1 6 和 14 7士7 2 均无明显的抑制生长作用见表1 表1阿诺宁各组分 A B C 对人癌细胞和正常细胞的细胞毒作用 IC50 ug mL 1 组分人癌细胞人正常细胞 CNE2KBMCF 7BEL 7402ECV304CLC A3 1 10 40 461 720 0780 39 10B4 3 10 30 242 970 0430 27 10C0 191 26 100 3900 99 10 阿诺宁各组分A B C对MDR细胞和敏感细胞的IC A和B组分对MDR细胞株 MCF一7 Adr KBV200 及其敏感细胞株 MCF一7 KB 的细胞毒作用相似 以它们的IC50比较 差异均无显著性 A组分对耐药的MCF一7 Adr细胞和KBV200细胞的细胞毒作用明显强于对敏感株MCF 7细胞和KB细胞的作用 P 0 05 见表2 表2 组分IC50 UG ML 1 MCF 7MCF 7 AdrKBKBV200 A1 72士0 210 32士0 230 59士0 340 027士0 023B2 97士0 343 15士2 740 24士0 220 720士0 670C 10 101 26士0 340 830士0 630 阿诺宁各组分对小鼠肿瘤S180的作用 30ug kg的A组分对小鼠S180肉瘤3批实验的平均抑瘤率为 52 8士9 5 B组分对小鼠S180的2批抑瘤实验中 剂量为15 30 60ug kg的平均抑瘤率依次为 40 1士5 6 50 7士10 3 61 9士3 7 C组分对小鼠S18的2批抑瘤实验中 剂量在45 90 180ug kg时 平均抑瘤率依次为 32 7士3 4 33 5士0 6 30 6士7 3 其抑瘤作用没有剂量依赖性 阳性对照药CTX 50mg kg 的平均抑瘤率为65 9 P 0 001 见表3 表3阿诺宁各组分A B C对小鼠肿瘤S180的抗瘤作用 组别剂量动物数 只体重变化瘤质量平均抑瘤率ug kg 1前 后g g 无药对照 10 10 13 02 30士0 78 10 DMSO 10 10 12 42 23士0 592 0士10 1CTX5 0 10410 10 9 80 78士0 2865 9士3 4A3010 10 11 61 03士0 3252 8士9 5B1510 10 11 51 43士0 4340 1士5 73010 10 9 51 18士0 4050 7士10 36010 10 9 40 91士0 2261 9士3 7C4510 10 12 11 60士0 5632 7士3 49010 10 13 41 58士0 5533 5士0 618010 10 11 61 64士0 6730 6士7 3 对小鼠的急性毒性 LD50 实验 A单次ip的LD50及其95 可信限为1 38mg kg和0 97 1 95mg kg B组分的LD50及其95 可信限分别为0 39mg kg和0 36 0 43mg kg C组分的LD50及其95 可信限分别为2 39mg kg和2 12一2 64mg kg 它们的毒性是B A C 阿诺宁各组的小鼠在给药后均表现为安静 少动 经0 5 lh后反应迟钝 逐渐行走不稳 趴下 轻度发给 继之呼吸困难 1一1 5h后开始死亡 绝大多数小鼠均在24h内死亡 尸解小鼠各脏器 肉眼未见明显的改变 观察14d 两个对照组小鼠体重增加 未见毒性表现和死亡 番荔枝内酯逆转肿瘤多药耐药性的作用 肿瘤多药耐药性 multidrugresistance MDR 是指肿瘤细胞对一种抗肿瘤药物产生耐药性的同时 对结构和作用机制不同的多种抗肿瘤药物产生交叉耐药性 番荔枝总内酯 Bullatacin和atemoyacin A对敏感肿瘤细胞株和具有MDR的肿瘤细胞株同样具有较强的作用 IC50值比较差异无显著性 P 0 05 表明MDR细胞株对番荔枝总内酯 Bullatacin和atemoyacin A无多药耐药性 番荔枝总内酯 AAs Bullatacin和atemoyacin A对人乳腺癌细胞株MCF 7及其多药耐药性细胞株MCF 7 ADR 人喉癌细胞株KB 人喉癌多药耐药性细胞株KBv200的细胞生长半数抑制浓度 IC50 值见Tab1 Raynaud等实验同样证明squamocin具有克服人乳腺癌细胞多药耐药的作用 Tab1 IC50 g L 1 CytotoxiceffectsofAAS bullatacinandatemoycin AtoMCF 7 MCF 7 ADR KBandKBV200cells CellsAAsbullatacin 10 4 atemoyacin A 10 4 MCF 75 83 1 433 67 1 360 99 0 37MCF 7 ADR6 10 1 063 73 1 690 85 0 32KB3 64 0 792 50 0 563 70 1 32KBv2003 58 0 812 43 0 803 67 1 40 结论 在体内 外实验泡番荔技辛都表现出显著的抗肿瘤活性且以其独特的末端不饱和内酯和邻双四氢吠喃环结构 有望成为继taxol之后新的抗癌药物 泡番荔枝辛特殊活性在于它能够抑制线粒体传轴系统内的complexI 而且 化疗失败主要原因P 14P泵依靠ATP能量代谢表明 泡番荔枝辛辅助治疗和其他抗癌的治疗将