天然抗腫瘤藥物篩選方法的研究進展

郭婷

(渭南職業(yè)技術學院 陜西渭南 714000)

腫瘤是一種細胞克隆性異常增生病變,嚴重威脅人類生命健康,惡性腫瘤致死率極高。尋找抗腫瘤的方法與藥物,徹底治愈癌癥,是所有人類的夢想。天然藥物具有多種活性成分,部分天然藥物已被證實具有抗腫瘤效果,相較于放化療等其它療法,在改善患者生命質量、延長生存期、減輕臨床癥狀均具有一定的比較優(yōu)勢。有統(tǒng)計資料表明,現(xiàn)有的抗癌藥物中,約有50%～60%活性成分來源于天然產(chǎn)物,而全世界僅有6%的高等植物經(jīng)過篩選,僅有10%的藥用植物經(jīng)過現(xiàn)代藥理學研究,天然藥物具有巨大的挖掘潛力。如何提高天然抗腫瘤藥物篩選效率是目前亟待解決的問題,本文對此進行概述。

1 體內(nèi)篩選法

體內(nèi)篩選是抗腫瘤藥物應用于臨床之前的必經(jīng)實驗階段,大量的實驗與臨床實驗表明,天然或合成藥物對鼠移植腫瘤療效與對人體內(nèi)腫瘤療效密切相關[1]。在上世紀中葉,常用的體內(nèi)腫瘤篩選模型包括S180、腺癌755、L1210、W256等,而后相繼提出了P388、結腸癌C38、白血病L1210等移植模型,可以說人類探索不同腫瘤體內(nèi)移植篩選模型的進程從未停止。體內(nèi)篩選具有腫瘤移植成功率高、實驗對象量大、模型質控水平較高、腫瘤活性強敏感度高等諸多優(yōu)點。

現(xiàn)階段我國常采用的體內(nèi)腫瘤篩選模型包括S180、白血病L1210、艾氏癌腹水型等,三種篩選模型均經(jīng)過十數(shù)年甚至數(shù)十年的臨床驗證,模型構架已較成熟,三者聯(lián)合共同篩選,有助于降低漏篩幾率,降低假陰性率。部分實驗技術較先進的西方國家,如美國,采用人癌細胞體外篩選而后移植篩選法。人體腫瘤細胞移植明顯更符合實驗初衷,一般采用裸鼠移植,降低篩選難度,便于觀察,但實驗周期長,對移植、培養(yǎng)技術要求更高,大規(guī)模應用尚有待時日。

2 體外篩選法

近年來,生物細胞學、分子生物學、分子藥理學等學科飛速發(fā)展,為體外篩選抗腫瘤藥物奠定了基礎。體外篩選法用材少、實驗速度快、重復性好、對開展的條件要求較低、所需時間短,是一種較為理想的初篩方法,上文提到美國抗癌協(xié)會便應用人體腫瘤細胞體外檢測進行初步篩選。但應注意的是體外環(huán)境與體內(nèi)環(huán)境存在較大差異,腫瘤特性可能發(fā)生較大變化,易出現(xiàn)假陽性,且無法證明藥物組織特異性。目前較成熟的體外篩選技術包括KB細胞法、人腫瘤細胞克隆測定法、短期藥敏試驗法、結晶紫染色測定法等。

3 靶點篩選法

靶點篩選法是一種篩選理念,以腫瘤細胞生長、增殖、凋亡等整個生理活動中起特異性作用的變化或物質作為靶點,對應用天然藥物后靶點變化進行分析篩選。目前,常用的靶點篩選法包括端粒酶活性靶點篩選法、DNA拓撲異構酶靶點篩選法、微管蛋白篩選法、新生血管篩選法、細胞信號傳遞通路篩選法。

端粒是真核細胞染色中維持細胞完整性與復制能力的特殊結構,端粒酶是一種特殊的扭轉錄酶,是腫瘤細胞生物活性重要表達。DNA拓撲異構酶在細胞NDA復制、基因轉錄、有絲分裂等代謝過程中起到重要作用,若NDA拓撲異構酶正常結構遭到破壞,可引起細胞凋亡,是篩選抗腫瘤成分重要靶點。目前,常用的抗癌藥物喜樹堿、吖啶類化合物、鬼臼毒素類化合物、多柔比星等大多以DNA拓撲異構酶相關篩選模型篩選而來。微管是真核細胞骨架重要構成,參與細胞形態(tài)形成與維持、細胞內(nèi)運輸、纖毛運動、細胞分裂等多種細胞功能,微管蛋白已成為抗癌天然藥物篩選重要靶點。目前,通過影響微管蛋白抗癌的藥物主要包括圍微管類藥物、抑制微管蛋白聚合類藥物都通過影響微管蛋白,抑制腫瘤細胞有絲分裂。腫瘤新生血管一定程度上代表腫瘤生長與分裂速度、侵害性,通過抑制腫瘤新生血管遏制腫瘤生成、轉移是一種新的抗腫瘤思路,血管內(nèi)皮生長因子、酪氨酸激酶受體在新生血管生成中發(fā)揮重要重要作用。以新生血管為靶點,直接鏡下觀察,聯(lián)合監(jiān)測血管內(nèi)皮生長因子、酪氨酸激酶受體水平,是一種新的天然藥物篩選思路,但該技術尚不成熟。細胞的生殖、分化、凋亡均具有特定的內(nèi)外信號通路,腫瘤細胞活動信號通路與正常細胞存在較大差異,通過研究這些通路,可判斷藥物對腫瘤細胞活動的影響。

4 誘導篩選法

部分藥物具有誘導腫瘤細胞凋亡、分化的功效,后者是抗腫瘤重要機制,為治療惡性腫瘤提供了新思路、新途徑。細胞凋亡是一種細胞自發(fā)性凋亡,其具體機制尚不明晰,但必定與基因有關。細胞凋亡過程異常復雜,主要過程包括細胞質濃縮、微粒消失、細胞核崩裂、細胞膜皺縮、NDA分裂等。細胞生殖、分化、凋亡是一個系統(tǒng)性過程,惡性細胞以惡性生長分裂為主要特征,但仍存在凋亡機制,許多抗癌藥物通過產(chǎn)生細胞凋亡信號誘導惡性腫瘤細胞凋亡。惡性腫瘤以惡性生長分裂為主要特性,其分化速度明顯加快,可影響正常細胞功能,誘導細胞分化的目的不在于殺傷惡性腫瘤細胞,而是為了降低惡性腫瘤惡性特征,降低其侵襲性,降低其損害。

5 結語

天然抗腫瘤藥物的篩選是一個龐大、復雜的系統(tǒng)性工程,雖技術實現(xiàn)路徑、可行方案較多,但限于軟硬件條件,篩選仍主要依靠少數(shù)具有較高科研水平的機構。但筆者相信,隨著相關技術的發(fā)展,醫(yī)學界整體藥學水平的進步,天然抗腫瘤藥物的篩選必將有突破性的進展,到那時徹底治愈腫瘤將不是夢想。

[1]王君明,崔瑛.天然抗腫瘤藥物篩選方法研究進展[J].時珍國醫(yī)國藥,2011,22(8):1994-1997.

[2]顧琳娜,顧昊.天然抗腫瘤藥物篩選方法的研究進展[J].醫(yī)藥導報,2009,28(4):497-498.