肿瘤生物学研究动向和治疗策略

山东省肿瘤防治研究院内科　宋恕平

一、端粒、端粒酶和肿瘤

端粒是真核生物染色体末端一种由许多简单重复序列(在人类为TTAGGG)及其相关蛋白质组成的复合结构，其主要功能是维持染色体结构完整性以及完全复制染色体末端；而端粒酶是一种由RNA和蛋白质组成的具有逆转录活性的核糖核蛋白酶，它能以自身RNA为模板，合成端粒重复序列。

Blackburn博士在实验中敲除正常细胞周期检查点或在正常细胞中人工表达端粒酶，发现大部分肿瘤在引起增殖的细胞周期检查点有缺陷；在缺乏端粒酶时，端粒缩短，并且通过短端粒的融合使基因失去稳定性。由于基因的不稳定性，细胞产生了更多的端粒酶，以保护DNA的端粒末端，细胞持续增殖。

正是由于端粒酶作为肿瘤细胞无限制增殖的一个不可或缺的因素，在几乎所有肿瘤中都有高表达，而在正常组织中几乎不表达，因此，端粒酶可能是今后肿瘤治疗的一个新靶位。临床观察发现，先天性角化不良的发病是端粒酶单倍体缺乏，端粒酶RNA的两个拷贝均是正常功能所必需的。由此，Blackburn博士等构建了49A突变端粒酶RNA。与野生型hTER细胞系相比较，肿瘤细胞系对突变模板端粒酶RNA高度敏感。突变模板端粒酶作用于端粒，使端粒缩短至关键长度阈值以下，且突变序列不能维持端粒的正常功能，从而增加凋亡，同时能减慢细胞增殖。降低克隆形成能力。使细胞周期中S期细胞减少，减慢肿瘤的生长。

二、TGF-β和肿瘤

TGF-β通过细胞表面跨膜受体及其底物Smad蛋白来介导信号传导。Smad的3个亚型被丝氨酸/苏氨酸激酶受体磷酸化,转移至细胞核作为转录因子复合体的成分，激活靶基因的表达。TGF-β受体复合体及其下游信号传导中介分子构成肿瘤抑制途径。抑制性Smad和包括c-Ski和SnoN等转录共抑制因子抑制TGF-β/Smad信号传导。干扰TGF-β/Smad信号传导途径可能通过抵抗TGF-β介导的细胞生长抑制，导致肿瘤的进展。因此，TbR-I和TβRII失活以及Smad的异常与肿瘤形成有关。

另外，Massagu博士阐述了c-myc是Smad途径的下游靶物，c-myc的下调是TGF-β介导的生长抑制的关键过程。研究发现，在c-myc启动子区存在一Smad反应元件，TGF-β可能通过使p300与E2F-4分离而抑制c-myc启动子活性。

鉴于TGF-β及其受体和Smad蛋白在肿瘤发生中的作用，近年来开展了以该途径为靶位治疗的研究。受体水平的治疗可能毒性较大，因此下游治疗靶位可能更有前景。

三、血管生成和肿瘤转移

Hanahan博士发现，配体VEGF-A及其两个受体存在于在发生肿瘤的正常组织和肿瘤本身。并报道两种实验性药物SU 5416和SU 6668联合应用比单一用药有效。原因是这两种药物针对不同的细胞类型：SU 5416针对上皮细胞，而SU 6668针对外皮细胞。由此提出了抗血管生成治疗的新策略，即同时作用于肿瘤组织的内皮细胞和外皮细胞。

另外，阻断表皮生长因子(EGF)受体信号传导亦能抑制血管生成。Fidler博士报道，PKI-166是一种高度特异性的EGF受体酪氨酸激酶抑制剂，通过阻止磷酸化而使受体失活。关于PKI166和吉西他滨(gemcitabine)的研究发现，血管上皮细胞的死亡是肿瘤消退的重要因素。

四、信号传导和肿瘤

美国国家癌症研究院（NCI）的Sausville博士将肿瘤中细胞的增殖、分化、黏附/迁徙或凋亡喻为功能发生变化的“一种信号传导疾病”。信号传导可能直接通过DNA合成或翻译，或者间接通过转录影响翻译，从而改变细胞功能。

探讨了与DNA改变和异常蛋白表达有关的重要生化和分子序列后，研究者已经确定了一些特异性的细胞内治疗靶位，包括几种酶如蛋白水解酶、磷酸酶、激酶和转移酶。这些酶在某些类型的肿瘤中过表达，并与疾病进展和预后不良相关。OSI-774是EGF受体蛋白激酶拮抗剂，主要用于治疗上皮来源的肿瘤，并有抗血管生成作用。Flavopiridol是一种极其有效的激酶抑制剂，可抑制包括细胞周期激酶CDK2在内的多种激酶。UCN-01是一种非特异性但具有选择性的蛋白激酶C(PKC)拮抗剂，在体外可抑制Chk-1激酶。另有几种试验性药物似乎能抑制抗凋亡的MAPK途径。雷帕霉素(rapamycin)作用于影响翻译的具有蛋白激酶活性的哺乳动物雷帕霉素靶位(the mammalian target of rapamycin, mTOR)。17-AAG与格尔德霉素(geldanamycin)均能降解雌激素受体。

五、PTEN和肿瘤

PTEN是一种抑癌基因，位于染色体10q23。在散发性乳腺癌、胶质母细胞瘤和前列腺癌中该基因常呈突变、缺失或静默。

实验发现，PTEN敲除小鼠有致命的生殖缺陷，PTEN杂合子动物可发生多器官肿瘤，包括胸腺、肠道、子宫、淋巴结和脾的肿瘤。Parsons博士报道，当PTEN活性下调时，原癌蛋白Akt活性增加；PTEN突变细胞抵抗放射诱导的凋亡，并使抑癌基因p53和p21上调降低。这种情况多见于前列腺癌和结肠肿瘤。因此，应针对与PTEN活性丧失有关的不同肿瘤建立合理的治疗策略。