端粒酶—肿瘤治疗研究新方向周冰峰龙妮娅.ppt

,肿瘤治疗研究新方向,班级：医学生物技术专业2010级学生：周冰峰龙妮娅学号：2010010100120100101008,主要内容,背景结构及作用机制活性检测技术肿瘤治疗方面的应用,前言,端粒是染色体末端的一段类似“帽子”的特殊结构，由GC重复序列和蛋白质组成；端粒酶是一种核糖核蛋白体，能以自身RNA为模板合成端粒DNA，为细胞持续分裂提供遗传基础；由于端粒和端粒酶与细胞衰老、肿瘤发生等现象密切相关，所以它也成为了科学家们当前的研究热点。,背景知识一端粒的发现,HermannJ.Muller（18901967）1946年获NobelPrizePhysiologyorMedicine,BarbavaMcClintock（19021992）,背景知识二端粒酶的发现,1985年由Blackburn实验室首次在四膜虫的细胞提取液中发现了一种酶活性成分，能往端粒区添加重复序列TTGGGG，当时称之为末端转移酶，也就是后来的端粒酶。,“染色体是如何被端粒和端粒酶保护的”,ElizabethH.BlackburnCarolW.GreiderJackW.Szostak,端粒酶的结构,端粒酶是一种自身携带RNA为模板的核糖核蛋白酶复合体。,1）端粒酶RNA(TR)2）端粒酶催化亚单位(TERT)3）端粒酶相关蛋白质(TPTLP),端粒酶的功能,端粒酶的核心作用延长端粒,TR和TERT是端粒酶发挥作用的核心组分，分别提供模板和逆转录酶合成端粒DNA,端粒酶的作用机制,端粒酶如何延长端粒？,端粒酶与端粒3端结合,以5TR为模板端识别端粒DNA的3端并逆转录合成新链,合成的新链3端单链可回折作为引物合成互补端粒DNA链,TERT在端粒酶中的地位,正常组织广泛表达hTR和hTP1，而hTERT的表达被抑制，大多数端粒酶阳性的肿瘤细胞和永生化细胞系中均表达hTERT；这说明hTERT的表达与端粒酶活性是平行的，所以在端粒酶的激活过程中hTERT在细胞中的作用是决定端粒酶活性的关键。,端粒酶活性检测技术,端粒酶的常用检测方法有三种：1）端粒重复序列扩增法（TRAP)2）RT-PCR法检测hTERT的表达3）用32P标记的端粒（CCCTAA）探针或用Hinf1和Ras1酶解的基因组DNA杂交,端粒酶在肿瘤治疗中的应用,目前主要的途径有以下几种：（一）阻断端粒酶RNA的模板作用，包括：反义hTR、反义寡核苷酸、锤头状核酶和肽苷酸等；（二）针对端粒酶催化亚基的抑制剂：反义hTERT抑制剂、端粒酶蛋白抗体、PKC调节剂等；,寡核苷酸介导治疗,研究发现，针对人端粒酶RNA（humantelomeraseRNA，hTR）11个碱基区域的治疗可以直接抑制端粒酶的活性，因此是寡核苷酸治疗的理想靶点。不论端粒酶全酶的结构如何，hTR的模板区域一定会连接到端粒的重复结构，因此就会出现靶寡核苷酸的暴露，这为寡核苷酸介导的治疗提供了理论基础。,实例,以hTR为靶点的反义寡核苷酸可降低胃癌细胞系SW480（人结肠癌细胞株）的活性，并同时诱导其凋亡。,反义hTERT抑制剂,抑制肿瘤的机制：针对端粒酶RNA组分中含有与端粒DNA序列互补的碱基模板序列设计的反义核苷酸，具有阻断其模板的作用，从而抑制DNA端粒酶合成端粒DNA序列。因此，反义hTERT抑制剂可以抑制肿瘤细胞的端粒酶活性并导致细胞死亡。,实例,1989年美国加州大学的分子生物学教授Morin首次从人宫颈癌细胞株Hela细胞中发现并鉴定了端粒酶的存在。,应用反义hTERT转染人Hela细胞，发现端粒DNA逐渐丢失，经2326个分裂周期后细胞就开始死亡。,总结,与传统放化疗对细胞毒性的比较，以端粒酶为靶向的治疗能减少对正常细胞的毒副作用。同时肿瘤细胞的端粒酶活性要高于弱阳性正常细胞，因此，端粒酶抑制剂对端粒酶活性较高的、且端粒相对较短的肿瘤细胞可能发挥更大的作用。,1）并不是所有的肿瘤患者和肿瘤类型都能检测到端粒酶的活性，因此，这些细胞可能会对端粒酶靶向的治疗方法不敏感。2）当端粒酶活性被抑制后，端粒的长度需要一段时间缩短至一定程度时才能引起细胞凋亡。因此，从药物治疗开