发布时间:2020-07-27 20:24 原文链接: 细胞分化与肿瘤(三)

(四)维甲酸对肿瘤的诱导分化作用

维甲酸(retinoic acids,RA)又称视黄酸或维生素A酸,是维生素A的衍生物。它由环己烯环、侧链和极性基团三部分组成,由于极性基团及侧链部分不同,维甲酸包括多种同分异构体,其中最重要的是13-顺式维甲酸(13-cis-RA)、全反式维甲酸(ATRA)和9-顺式维甲酸(9-cis-BA)。机体内一定浓度的维甲酸可调节细胞的增殖、分化、成熟,是机体正常生长发育和各种生理活动必不可少的重要因子。RA对多种肿瘤细胞有诱导分化作用,尤其是对急性白血病具有较高的疗效。

维甲酸由胃肠道吸收后经氧化形成ATRA,通过扩散进入细胞与胞内维甲酸结合蛋白(cellular retinoic acid binding protein,CRABP)结合后有2种去路:一是被位于光面内质网上的细胞色素P450酶系氧化破坏;二是通过异构酶的作用,转化为11-cRA, 13-cRA及9-RA。ATRA及顺式维甲酸进入细胞核内,与核维甲酸受体结合。维甲酸受体属于核受体超家族,包括RAR和RXR两类,均由α、β、γ 三个亚型构成,每个亚型均有一个以上的异构体。这些受体形成RAR-RxR异源二聚体或RxR-RxR同源二聚体。维甲酸活化的受体与维甲酸响应元件(retinoic acid response element,RARE)结合,以时间、剂量依赖的方式调节靶基因的表达,从而调节细胞的正常分化。

RA对多种肿瘤细胞有诱导分化作用,对急性早幼粒细胞白血病的作用尤为突出。APL是造血细胞分化阻滞在早幼粒阶段的异质性肿瘤。其中t(15;17)易位后导致PML(promyelocytic leukemia)与RARα基因融合,90%以上的APL患者具有PML/RARα融合基因;其余为t(5;17)、t(11;17)等易位形式。 PML/RARα融合基因是导致APL的功能基因,PML/RARα融合蛋白结合DNA并与核共同抑制因子及组蛋白去乙酰化酶(HDAC)形成复合体, HDAC促使组蛋白去乙酰化,组蛋白与DNA牢固结合,抑制目标基因的转录。ATRA与融合蛋白分子的维甲酸受体部分结合,释放核共同抑制因子复合物,促使组蛋白乙酰化,进而组蛋白与DNA解离,开放目标基因的转录,细胞分化成熟。ATRA还通过激活Caspase,降解PML/RARα融合蛋白,解除转录抑制作用,细胞得以进一步分化成熟。最近研究表明,PML/RARα融合蛋白与目标基因结合后,还能募集DNA甲基化酶,导致目标基因沉默,维甲酸部分地解除甲基化,诱导低水平的目标基因表达。


RA对几种实体瘤也呈现出明显的诱导分化作用。如Rutka等(1988)证实ATRA和13-cis-RA对人胶质瘤细胞系U 343 MC-A具有诱导分化效应。经其处理后U343MC-A细胞增殖减慢,并出现了特异的形态学改变和GFAP含量的增高。Steck等(1990)证明RA 对多种胶质瘤细胞系具有不同程度的生长抑制作用,RA处理后胶质瘤细胞的表皮生长因子受体的活性降低。


维甲类进行诱导分化治疗时有一些共同的副作用,但多数反应较轻,偶尔也发生过严重的甚至致命的反应。特别是对APL患者,ATRA和9-cis-RA最常见的副作用是注射后数小时发生头痛,粘膜炎也是最常见的不良反应之一。此外,RA还存在耐药性问题。


(五)其他诱导剂

l.二甲亚砜(DMSO)

为无色液体,是较早发现的一种分化诱导剂。20世纪70年代初,首次在体外观察到DMSO可诱导小鼠红白血病细胞(MEL)分化为正常网织红细胞,增殖停止,并合成血红蛋白。此后,其它实验室相继证明,DMSO对多种癌细胞系有诱导分化作用,如鼠神经母细胞瘤、鼠胚胎癌细胞系、大鼠乳腺癌细胞、人HL- 60细胞系、人类食管癌上皮细胞株、人结肠癌细胞、人直肠癌细胞及黑色素瘤。


2.六亚甲基二乙酰胺(HMBA)

于1976年人工合成,对小鼠红白血病细胞、神经母细胞瘤、黑色素瘤、SHG-44细胞具有诱导分化作用。Marks等(1994)认为HMBA诱导MEL细胞分化是一个细胞周期依赖的过程,主要是通过降低Cyclin A和CDK4以及增加低磷酸化的Rb蛋白而实现。

3.8-氯环腺苷酸(8-Chloro-cyclic-adenosine monophosphate,8-Cl-cAMP)

8-Cl-cAMP是近年发展起来的一种很有价值的分化诱导剂,对恶性肿瘤具有广谱抑制作用(如:白血病、乳腺癌、直肠癌、肺癌、胃癌、纤维肉瘤、神经胶质瘤等)。8-Cl-cAMP通过蛋白激酶A(PKA)发挥促进分化的作用。根据调节亚基(RⅠ、RⅡ)不同,PKA又分Ⅰ、Ⅱ两型,RⅠ能刺激细胞增殖和去分化,RⅡ可使细胞停止增殖并促进分化。恶性肿瘤细胞中Ⅰ型蛋白激酶升高,Ⅱ型蛋白激酶降低,Ⅰ型和Ⅱ型的比值明显升高,因此选择性调节两种蛋白激酶以恢复cAMP受体蛋白的生理平衡,是应用cAMP类似物治疗肿瘤的一个新的理论依据。8-Cl-cAMP及其类似物能选择性地与Ⅱ型蛋白激酶特异性结合,从而提高Ⅱ型蛋白激酶的表达,减少Ⅰ型蛋白激酶的表达,以抑制细胞增殖和促进分化。

4.干扰素

INFα与β可使U937细胞形态趋向成熟、黏附能力改变,NBT还原率增加,对单纯B47和B41的反应从10%上升到47%。rINFγ可使U937细胞分化成熟,增殖受抑,NBT还原率及吞噬发光率明显增高。

5.维生素D

在骨髓细胞、乳腺和结肠上皮细胞等发现有维生素D3受体,维生素D3可降低白血病、乳腺癌、结肠癌和前列腺癌细胞系的生长,促进细胞凋亡。维生素D3还能降低某些肿瘤的发病率。1,25-二羟基维生素D3是维生素D3的活性形式。已有报道,1,25-二羟基维生素D3能诱导白血病细胞株细胞向单核细胞分化,对人类急慢性髓系白血病细胞也有分化作用。