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3-AP:一种新型核糖核苷酸还原酶抑制剂
近年来高通量筛选、组合化学和基因工程等先进技术的应用加速了抗肿瘤药物的研发进程.对新靶点的药物和传统机制的更加有效的细胞毒性药物成为研究的热点.3-氨基吡啶-2-甲醛硫代缩氨基脲(3-AP)是一种新的核糖核苷酸还原酶(RR)抑制剂,属于2-杂环甲醛硫代缩氨基脲的衍生物;该类化合物是目前为止强的RR抑制剂,其抑制活力比同类抗肿瘤药羟基脲强65~5 000倍[1,2].该类化合物在人体内通过形成O-葡糖苷酸结合物而被迅速代谢,生物半衰期短,难以发挥抗肿瘤作用[3,4].但3-AP的分子结构特点避免了这种代谢,使其成为具开发前途的RR抑制剂类抗肿瘤药物.3-AP与迄今惟一的RR抑制剂类抗肿瘤药羟基脲相比,具有RR结合力强,体内半衰期长,并且肿瘤细胞不易形成耐药性等优点[5,6].目前Vion制药公司正对3-AP进行抗肿瘤的临床试验,其商品名为Triapine(R).可以相信3-AP将会成为更加有效的RR抑制性抗肿瘤药.
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基于转录组测序的冬虫夏草虫草素生物合成研究
目的 对冬虫夏草进行转录组测序,为虫草素生物合成提供依据.方法 利用Illumina/Solexa HiSeq 2500高通量测序平台对冬虫夏草菌丝体和子实体转录组进行测序、数据组装,分析并预测虫草素生物合成途径、相关基因及差异表达量,发现代谢途径中多数酶在菌丝体发育阶段的表达水平较高.采用cDNA克隆技术从新鲜冬虫夏草子实体中克隆到核糖核苷酸还原酶(RNR)基因亚基.结果 其中RNR是腺苷代谢的关键酶,从转录组数据中挖掘到RNR大、小亚基各1条,及4条RNR同源序列.RNR大亚基(RNRL)cDNA全长2 733 bp,编码910 aa,RNR小亚基(RNRM) cDNA全长1 257 bp,编码418aa.通过保守区域和功能结构域分析发现主要催化活性位点位于RNRL,RNRM含有铁结合蛋白保守位点,大小亚基均含有二聚体和亚基结合区域.结论 基于转录组测序预测,以RNR为切入点研究虫草素合成途径,为终揭示虫草素生物合成机制提供数据支持.
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诱导型一氧化氮合酶抑制剂与软骨修复的研究进展
随着社会的老龄化,关节软骨的损伤和退变日益成为骨科普遍、重要的问题,而关节软骨的自我修复作用非常有限。因此,怎样促进关节软骨修复重建一直是骨科工作者不断追求,渴望解决的难题。然而,无论是自体或异体软骨移植、软骨膜或骨膜移植、软骨细胞移植,还是三维立体细胞培养及组织工程技术的应用,都仅能在早期生成透明和类透明软骨组织,且随后不可避免会发生退变[1]。而这些再生的软骨组织,无论是其结构、生物化学或者生物力学特性都与正常透明软骨不同[2]。因此怎样提高再生软骨质量和防止其发生退变就成为亟待解决的问题。自1993年Stefanovic阐述一氧化氮(nitricoxide,NO)在关节软骨损伤退变中的作用以来,一系列研究证实诱导型一氧化氮合酶抑制剂的应用有助于炎性软骨代谢的恢复。一、生物学特性目前,已经确定的一氧化氮合酶(nitricoxidesynthase,NOS)有神经元型(neuronalNOS,nNOS)、内皮型(endothelialNOS,eNOS)和诱导型(inducibleNOS,iNOS)三种,它们作用于精氨酸生成NO而发挥生物学效应。iNOS在正常软骨组织中没有表达,但细胞因子如白介素1,γ-干扰素,肿瘤坏死因子和细菌脂多糖均能刺激iNOS的表达,一旦iNOS蛋白合成,它的活性是非Ca2+依赖性的,可持续表达,使NO水平升高,并可协同各种细胞因子增加软骨损害[3]。而NO可通过抑制多种与线粒体电荷传递及柠檬酸循环有关的酶;与血红蛋白基因中的铁结合,激活鸟苷酸环化酶,导致细胞内环磷酸鸟苷增多,造成细胞损伤。激活还氧化酶、蛋白激酶C和铁结合蛋白,与核糖核苷酸还原酶中的铁结合,以抑制DNA的合成[4]。另外,NOS在L-精氨酸缺乏时,可生成超氧离子,造成组织损伤。
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病毒性肝炎铁代谢的研究近况
铁是人体必需的微量元素,缺乏时会造成机体功能紊乱,但是铁负荷过重时,也会影响机体组织及细胞功能,引起疾病或使病情加重.铁的来源有两条途径,一部分来自衰老的红细胞,另一部分从食物中摄取.人体内铁的总量约为3~5g.其中65%~70%存在于红细胞中,组成血红蛋白;约25%存在于肝、脾和骨髓中,组成贮存形式的铁蛋白或含铁血黄素;约4%~6%存在于肌红蛋白中;余微量组成多种酶(如细胞色素、氧化酶、线粒体呼吸链和核糖核苷酸还原酶等).可见,铁在体内的氧化-还原反应中起着关键作用,并参与细胞呼吸以及DNA、RNA和蛋白合成所必需的反应.众所周知,肝脏是铁贮存和代谢的重要脏器.因此,铁负荷过重引起疾病时,它成为受损的主要靶器官.近年来,国内外学者开始认识到铁与病毒性肝炎的关系及其对于干扰素疗效的影响.本文就此做一综述.
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RRM1在晚期非小细胞肺癌中的表达及其对吉西他滨+顺铂化疗效果的影响
目的 研究核糖核苷酸还原酶M1(RRM1)在晚期非小细胞肺癌(NSCLC)中的表达及与吉西他滨+顺铂化疗敏感性的关系.方法 运用免疫组织化学 PV-9000二步法,检测30例初治ⅢB以上非小细胞肺癌患者中RRM1的表达与临床病理参数及与吉西他滨(简称GEM)+顺铂方案化疗敏感性,以及吉西他滨+顺铂化疗与临床病理参数的关系.结果 非小细胞肺癌组织中RRM1的阳性率为56.67%,非小细胞肺癌组织中RRM1表达及吉西他滨+顺铂化疗疗效与患者的性别、年龄、吸烟、病理分型均未见相关性(P<0.05).RRM1阳性者接受吉西他滨+顺铂的有效率低于RRM1阴性表达者,两者间的差异有统计学意义(P=0.035).结论 RRM1的表达可作为非小细胞肺癌患者吉西他滨+顺铂方案化疗敏感性的指标之一,RRM1低表达患者从吉西他滨+顺铂方案化疗方案中获益.
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核糖核苷酸还原酶小亚基M2在肿瘤中表达及意义的研究进展
核糖核苷酸还原酶(Ribonucleotide Reductase.RR)在DNA合成、修复及细胞增殖中起关键作用,近来被认为是癌症治疗的重要靶点.RR包含3个亚单位,分别是大亚基RRM1、小亚基RRM2和小亚基p53R2.RRM2亚基不仅和DNA的合成密切相关,对恶性肿瘤生物学行为、转移潜能和肿瘤耐药的产生都具有影响.在绒癌、胰腺癌、膀胱癌、胃癌、直肠癌、乳腺癌等多种人体癌组织中发现RRM2的表达水平有异常升高的情况,抑制RRM2的高表达,可以降低RR酶的活性,抑制癌细胞的生长,增加肿瘤细胞凋亡,抑制肿瘤转移和逆转耐药.针对RRM2在肿瘤中高表达的抗肿瘤药物主要有:3-AP、吉西他滨、RRM2的小干扰RNA、RRM2反义寡核苷酸及RRM2的反义cDNA,通过对RRM2的深入研究将有助于在基因水平及分子水平上揭示肿瘤的发生、发展、浸润和转移的机制,为肿瘤的治疗提供一个新的策略.
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065绿色荧光蛋白报告系统用于单纯疱疹病毒感染的快速诊断和定量
单纯疱疹病毒(HSV)是免疫功能低下患者感染和死亡的常见原因之一,因而有必要对当前HSV的诊断方法进行改进.基于对HSV复制过程的了解,可以利用源于病毒启动子的转录来鉴定感染病毒的细胞.据此,已将多种报告基因,如氯霉素乙酰转移酶(CAT)、lacZ及荧光素酶,与控制核糖核苷酸还原酶大亚基的启动子HSV-1的ICP6或HSV-2的ICP10相连,即可在HSV感染后几个小时之内诱导其特异性表达作为检测方法,有些已用于临床.然而,这些方法需要固定细胞、加入底物或制备细胞裂解物,给操作带来不便.本文利用增强绿色荧光蛋白(EGFP)报告系统建立一种简便直接的方法,可连续监测活细胞中HSV的感染.EGFP较绿色荧光蛋白(GFP)的荧光信号强35倍,可用荧光显微镜和流式细胞仪488nm氩离子激发光进行检测.
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深入开展铁代谢调控紊乱相关疾病的研究
铁作为一种微量元素在机体内具有非常重要的作用,如通过形成血红蛋白、肌红蛋白参与体内氧和二氧化碳气体等在组织间的运输;通过形成多种细胞色素蛋白参与细胞线粒体内电子传递和能量的代谢;通过作为核糖核苷酸还原酶、腺苷脱氨酶、NADPH氧化酶等的辅基而参与遗传物质DNA的合成、免疫反应等机体内许多重要的生命过程.缺铁不仅会使机体出现贫血,也会导致对机体免疫系统、肌肉运动系统、智能与神经系统的损害;相反体内铁负荷过重,又会增加氧化应急,导致体内组织细胞发生自由基过氧化损伤,特别是肝脏、心脏等器官的实质细胞内长期过量铁沉积,将使机体继发皮肤色素沉着、糖尿病、关节炎、器官硬化、睾丸萎缩等[1].
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转铁蛋白介导作用的应用进展(文献综述)
发现转铁蛋白(Transferrin, Tf)已有半个多世纪,转铁蛋白介导的铁吸收方面也作了大量的研究工作.细胞吸收铁的主要途径是通过转铁蛋白结合铁,再和转铁蛋白受体(Transferrin receptor, TfR)形成复合物,然后内吞化形成内吞小体.内吞小体中的酸性环境使得转铁蛋白释放出铁.这时的铁可作为血红素蛋白、核糖核苷酸还原酶的辅因子或贮存在铁蛋白中.除了铁以外,许多治疗性与诊断性金属离子也可结合转铁蛋白的铁结合位点,形成复合物.由于恶性肿瘤细胞过度表达转铁蛋白受体,如果转铁蛋白与抗癌药物偶联,可明显增强该药物的选择性、毒性和减少耐药,从而增强疗效.DNA与转铁蛋白偶联转染靶细胞,可将外源性的DNA引入细胞,是一种非病毒载体基因治疗途径.因此,认为转铁蛋白可作为一个载体将目的物质运输至细胞.本文综述近年来这方面所取得的进展,使对转铁蛋白的作用有一个新的认识.
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RRM1表达与宫颈鳞癌新辅助化疗敏感性的关系
目的:研究核糖核苷酸还原酶M1(RRM1)在宫颈鳞癌中的表达及与新辅助化疗敏感性的关系.方法:运用免疫组织化学PV-6000二步法,检测40例接受新辅助化疗的宫颈鳞癌患者中RRMI的表达,与临床病理参数及与新辅助化疗敏感性的关系.结果:(1)新辅助化疗前,RRM1基因的表达率为40.0%(16/40),低分化者RRM1表达较中高分化者高(x2=5.625,P=0.018),RRM1的表达与患者的绝经状态、高危型HPV感染、FIGO分期、淋巴结转移无关;(2)新辅助化疗后耐药组RRM1基因的表达率为87.5%(14/16),高于新辅助化疗前(56.2%),差异有统计学意义(x2=4.038,P=0.044);(3)新辅助化疗前RRM1阳性组的化疗有效率为37.5%(6/16),RRM1阴性组的有效率为75.0%(18/24),差异有统计学意义(x2=5.625,P=0.018).结论:RRM1基因的表达与组织学分级有关,新辅助化疗可能上调RRM1基因的表达水平,RRM1有望成为预测宫颈癌新辅助化疗疗效的指标.
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ATR-CHK1-E2 F3转录激活RRM2参与MNNG引起的DNA损伤修复
目的:研究环境致癌物甲基硝基亚硝基胍( MNNG)转录激活人核糖核苷酸还原酶小亚基M2( RRM2)参与DNA损伤修复的分子机制。方法和结果:MNNG刺激显著激活RRM2基因的表达。γ-H2AX、细胞周期分布及凋亡的改变显示表达上调的RRM2转位入核参与DNA损伤修复。通过RRM2启动子探针介导的DNA pulldown、LC-MS/MS 及 ChIP-PCR分析发现MNNG刺激后,E2F3直接结合到RRM2启动子上,激活其表达。另外,转录因子NFY与E2F3相互作用,增强MNNG诱导的RRM2转录激活。 MNNG处理上调E2F3蛋白水平依赖于ATR-CHK1信号通路介导的其S124位磷酸化。结论:MNNG通过激活ATR/CHK1磷酸化E2F3 S124,增加其蛋白稳定性。上调的E2F3与NFY转录共调控RRM2基因的表达,参与DNA损伤修复过程。
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柳胺酚及其新型衍生物YZ51通过靶向RRM2抑制HBV复制的作用及机制
目的:研究核糖核苷酸还原酶( RR)作为抗HBV及其相关肝癌药物靶点的可能性以及其抑制剂抗HBV的作用和机制。方法:免疫印迹检测RR表达,RR assay检测其活性;虚拟筛选得到老药柳胺酚,并检测其对RR活性的抑制;PCR检测柳胺酚单独或与拉米夫定(3TC)联合用药对野生型及3TC耐药型HBV DNA和cccDNA的抑制,并进行体内评价;评价柳胺酚衍生物 YZ51药效。结果:RR是HBV DNA复制所必需;柳胺酚能够抑制RR活性,从而抑制HBV DNA复制及cccDNA的合成,并与3TC联合有协同作用且能克服3TC耐药性;衍生物YZ51具有更高的药效;柳胺酚在小鼠体内抗HBV效果明显并且体内毒性低。结论:发现了一种与现有抗HBV药物不同的新机制。证明了新型RR酶抑制剂具有抑制RR和HBV复制活性,为进一步研发具有抗HBV及其相关肝癌的药物奠定了基础。
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吉西他滨应用于非霍奇金淋巴瘤的研究进展
非霍奇金淋巴瘤(non Hodgkin′s lymphoma,NHL)是一组发生于淋巴结和(或)结外部位淋巴组织的恶性肿瘤,是一种在形态学、遗传学和临床表现上都具有高度异质性的淋巴细胞肿瘤,从免疫学角度分为 T 细胞和 B 细胞两型,尽管目前传统化疗方案完全缓解率近70%[1],但依然有50%~60%的侵袭性 NHL 尚存在复发难治等问题,近年来很多学者研究针对复发性难治性NHL 的补救方案如 DHAP (地塞米松,阿糖胞苷,顺铂)、ESHAP (依托泊苷,甲基强的松,阿糖胞苷,和顺铂)和 EPIC 方案(依托泊苷,泼尼松龙,异环磷酰胺和顺铂),尽管有效,然而顺铂常常给患者带来严重的肝肾功能损害[2],依托泊苷易诱发第二肿瘤,致使这些方案作用受限,因此研究新的药物或联合方案,实现治疗的高效低毒已是必然。吉西他滨(dFDC,2’2’-二氟脱氧胞苷)是一种破坏细胞复制的二氟核苷类抗代谢物抗癌药,是脱氧胞苷的水溶性类似物,可抑制核糖核苷酸还原酶,并将其三磷酸代谢物(dFdCTP)掺入到 DNA 链中的脱氧胞苷位点,导致 DNA 链断裂,致使 DNA合成中断,从而诱导细胞凋亡[3]。吉西他滨对多种实体瘤具有广谱的抗癌活性,主要用于非小细胞肺癌、胰腺癌和膀胱癌等的治疗,具有疗效好、不良反应低的特点[4-5],目前逐步应用于恶性淋巴瘤的治疗。本文综述吉西他滨应用于NHL的新研究进展,为临床探索针对难治复发性NHL的含吉西他滨挽救方案提供新思路。
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核糖核苷酸还原酶和非小细胞肺癌
肺癌在全世界是癌症相关造成死亡的常见原因,全球每年死于肺癌人数占所有死亡人数的3.1%,占所有癌症死亡人数的17.6%,排第一位[1].在台湾,恶性肿瘤自1982年迄今,一直居十大死亡之首位.而其中15%-20%是因肺癌而死亡,据统计2010年死于肺癌的人数占所有癌症死亡人数的20.0%(8,209/41,046),位居十大癌症死亡原因第一位,且有逐年增加的趋势[2].癌症发生的原因非常复杂,与先天遗传、生活饮食习惯、居住环境、职业等内外因素有关,流行病学调查显示肺癌的发生和吸烟(包括二手烟)、空气污染、职业因素(如石棉)、放射线物质(如氡气)、遗传因素、慢性疾病、性别因素、病毒感染(如人乳头状病毒)或其它危险因素有关.
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羟基脲的非临床分子毒理学研究进展
羟基脲(Hydroxyurea,Hu)是迄今唯一用于临床的核糖核苷酸还原酶抑制剂类抗肿瘤药物,具有明显的骨髓抑制作用,并可诱发生殖毒性和遗传毒性.近年研究发现 ,HU的睾丸毒性和发育毒性的发生均与细胞凋亡异常有关,并与自由基的氧化性损伤效应密切相关;其遗传毒性的发生则是由于产生H2O2等活性氧和DNA合成抑制所致 .