斑的现代药物研究

斑的现代药物研究

1斑素的应用蔡氏科昆虫属于互绿科。药用黄酮主要包括南方大角和黄、黑斑点的干燥全虫。由于芫菁科昆虫多数个体的成体和幼体体内均含斑蝥素,南方大斑蝥含斑蝥素1%~1.2%,黄黑小斑蝥含斑蝥素0.97%~1.3%,药用功效也基本相同,故统称为斑蝥素。近些年来,随着抗肿瘤中药的研究和开发,人们发现斑蝥素对于消化系统癌症和一些疑难杂症方面显示出其独特的疗效,尤其是晚期癌症具有一定的治疗作用,但斑蝥素为剧毒物质,微量的斑蝥素就可使黏膜起水泡,主要影响人、畜的胃肠、尿殖道、心脏和血管,使斑蝥素在应用上受到很大限制。近20多年来,随着人们对斑蝥素的深入研究,相继合成了多种斑蝥素衍生物,如去甲基斑蝥素、斑蝥素钠等,其中去甲斑蝥素是比较有代表性的一种,较斑蝥素毒性大大降低,药理作用更加明确。并在此基础上研制了生物利用率高、靶向性强的去甲斑蝥素微乳等新剂型。本文主要分析和综述了国内外有关斑蝥素及其衍生物的作用机制和临床应用。2蔡氏合金及其衍生物的结构和作用机制2.1斑点素的性质和作用机制ca2.1.1斑粉的制备斑蝥素是斑蝥的主要活性成分,分子式为C10H12O4,分子量为196.200,其化学成分为单萜烯类,是将斑蝥粉碎,经浓盐酸酸化、丙酮提取、浓缩、重结晶而成的白色片状晶体,升华温度120℃,熔点215~216℃,极微溶于冷水,微溶于热水,易溶于丙酮(1g:40ml)、氯仿(1g:65ml)、二氯甲烷、乙醚(1g:560mL)、乙酸乙酯等油脂(1g:150ml),具有很强的毒性。其结构如图2.1。2.1.2斑素的作用机制临床观察表明,斑蝥素有明显的抗癌作用,对肝癌、食管癌、胃癌、肺癌等均有抑制效果。20世纪80年代以来,国内外对此进行了多方面的研究。目前有关斑蝥素活性方面的研究主要集中于以下几个方面:(1)斑蝥素作用于多种肿瘤细胞研究表明,斑蝥素能抑制肿瘤细胞的蛋白质合成,继而影响RNA和DNA的合成及细胞周期的进程,促进肿瘤细胞凋亡,抑制肿瘤细胞增殖。斑蝥素作用于多种肿瘤细胞的机制证实是通过抑制蛋白磷酸酯酶1(PP1)和蛋白磷酸酯酶2a(PP2A)的活性,进而调节磷酸化作用以及脱磷酸化作用,从而对细胞周期产生影响。张卫东等进一步研究了斑蝥素诱导肿瘤细胞凋亡的分子机制,发现斑蝥素,可通过有丝分裂原激活蛋白激酶(MAPK)信号传导通路,降低细胞外信号调节激酶,引起细胞周期G2/M期阻滞,从而抑制细胞的增殖。(2)抗肿瘤细胞侵袭和转移的作用斑蝥素还具有较强的抗肿瘤细胞侵袭和转移的作用。何太平等研究发现,斑蝥素抗肿瘤细胞侵袭转移的作用机制主要与核因子、半胱氨酸蛋白酶-3、黏着斑激酶(FAK)和Smad3蛋白等靶点密切相关。斑蝥素是一种特异性的磷酸酶抑制剂,能下调细胞NF-κB(P65)、NF-κB(P65)mRNA、Caspase-3、Smad3的表达和FAK酪氨酸磷酸化水平,抑制蛋白的表达,从而抑制肿瘤细胞的侵袭、运动和黏附能力。(3)降低癌素激素水平,主要是降低环腺苷(CAMP)-磷酸二酯酶的活性。(4)可使脾淋巴细胞产生的白细胞介素Π增加2~5倍,巨噬细胞产生的白细胞介素Ι增加1.5~2倍,从而提高机体的免疫功能。2.2常见的用药问题斑蝥素是一种半萜烯毒素,毒性强烈。临床研究表明,口服斑蝥素会导致严重的胃肠溃疡及肝肾毒性,泌尿器官小管的上皮内层溃疡以及腹膜内腔毛细管充血,用药不当易使人中毒甚至死亡,给临床使用带来麻烦。设计合成一些选择性抑制肿瘤细胞、毒性小、且对机体免疫反应没有影响的斑蝥素衍生物具有重大意义。数十年来,各国学者已经合成出大量的斑蝥素衍生物,而去甲斑蝥素是比较有代表性的一种,其毒性大大降低,药理作用更加明确。2.2.1nctd的药效学作用正常细胞增殖与凋亡处于一个平衡状态,若细胞凋亡受阻,或增殖超过凋亡,则表现出生长优势,这是肿瘤发生和发展的重要基础。大量研究发现,NCTD可作用于细胞周期的不同环节,使细胞增殖受阻,诱导细胞凋亡。用流式细胞仪测定NCTD对人早幼白血病细胞株HL60的作用,结果发现,作用48h后对细胞有较强的生长抑制作用,作用24h后达到凋亡率高峰。同时,NCTD可诱导HL60细胞凋亡,抑制其分裂生长,且有明显的剂量-时间效应。因此,NCTD可通过抑制细胞分裂、增殖诱导细胞凋亡。2.2.2细胞生物学作用NCTD是目前唯一具有升高白细胞作用的抗肿瘤药物。实验发现,NCTD能促进小鼠骨髓造血干细胞的增殖,产生IL-1β、TNF-α和CSA等细胞因子,增加白细胞从骨髓释放入循环池。这种独特的作用,早期可能由加速骨髓成熟或释放所致,后期则可能与促进造血干细胞的增值并向粒-单核细胞系祖细胞不断分化有关。Zhang等实验证实,斑蝥素能上调HL-60细胞相关调控细胞因子及炎症反应的基因表达,同样的揭示了运用斑蝥素以后刺激性的白细胞增加。2.2.3dna复制及增加放、化疗的敏感性恶性肿瘤细胞不断地分裂生长与细胞癌基因的激活和蛋白失控表达有关,抑制DNA复制及增加放、化疗的敏感性,对肿瘤治疗具有积极意义。据郭建芬等报道,去甲斑蝥素对人早幼粒白血病HL-60细胞株DNA合成有明显的抑制作用,且抑制作用随药物浓度的增加和作用时间的延长而增强。2.2.4caspase凋亡细胞内外的多种信号刺激可诱导细胞凋亡,这些信号的转导是多途径的,但细胞凋亡后期的共同途径已公认是天门冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶(Caspase)的激活。Caspase属白介素1-β转化酶(ICE)家族,其在凋亡中主要作用为灭活细胞凋亡发生的抑制剂,直接破坏细胞结构并对酶蛋白的裂解和效应功能起调节作用。戎煜等用流式细胞仪检测P53、Fas、bax凋亡促进基因的表达明显升高,凋亡抑制基因bcl-2的表达显著降低。除此之外,去甲斑蝥素还具有抗肿瘤细胞侵袭转移的能力。3临床应用3.1血管内皮功能梁福佑等人研究了NCTD对于人乳腺癌细胞系MCF-7adr、SKBR3细胞的抑制、杀伤及诱导凋亡的作用,林晓燕等人NCTD对人乳腺癌血管生成的抑制作用,取得良好的抑制肿瘤细胞的作用。研究结果表明,去甲斑蝥素诱导人乳腺癌细胞系MCF27凋亡,可能与细胞内活性氧、线粒体膜电位以及钙离子浓度有关实现了,仅损害肿瘤细胞,而不损害正常细胞的治疗途径,是一种有益的尝试。3.2去甲斑素的应用王广生等人通过对我国肝癌高发地区6所医疗单位的244例经去甲斑蝥素治疗的原发性肝癌病人的追踪调查发现46%的病人治后食欲增加,24%的病人治后腹胀减轻或消失,39%的病人肝区疼痛减轻或消失,8%的病人的甲胎蛋白(AFP)转阴,且有27.9%的病人的AFT有不同程度下降,37.1%的病人的肝脏回缩,有效率达到了58.6%。调查表明去甲斑蝥素在治疗早、中期原发性肝癌的效果较一般常用化疗药物明显提高。赵悦友等人的研究也表明去甲斑蝥素与其它抗癌药物、化疗药物联合使用可以起到药效相加的协同作用。其抗肝癌细胞的作用机制主要体现在:抑制肝癌细胞生长、抑制肝癌细胞DNA合成、诱导肝癌细胞凋亡、影响癌细胞核转录因子、控制癌细胞内酶的活性等。3.3对人卵巢细胞的作用唐龙英等人研究发现,NCTD对卵巢癌3AO和AO细胞株均具有明显的抑制作用,且其抑制作用呈剂量和时间依赖性。NCTD可直接杀伤3AO、AO细胞,引起细胞形态及超微结构的改变。曹菁华等人还研究了NCTD衍生物Nd3对人卵巢癌细胞SKOV3的体外抗增殖作用,抑制作用明显增强,是去甲斑蝥素治疗卵巢癌的又一新突破。除此之外,斑蝥素及去甲斑蝥素还用于治疗恶性淋巴瘤、非小细胞肺癌、前列腺增生、鼻咽癌等恶性肿瘤,取得良好效果。由此可以看出,去甲斑蝥素对体外培养的多种肿瘤细胞均有明显的杀伤作用。而且,其对不同的肿瘤细胞杀伤强度及作用机制也不完全相同,这种杀伤作用与NCTD的浓度和作用时间有一定关系。4nctd的应用NCTD是我国改造斑蝥素合成的一种新型低毒的抗癌药物,它具有疗效显著,毒副作用小的特点。并且由于其独特的保护肝细胞和升高白细胞、调节免疫等作用使其备受推崇。随着分子生物学技术的发展,其抗癌作用的分子机制已逐步得到阐明。然而,由于NCTD仍有一定的脏器毒性。限制了其临床使用的剂量,影响了抗癌效果。目前,临床上NCTD主要以片剂和注射剂为主,为了更好地降低毒性、发挥其抗肿瘤活性,人们